汽轮机顶轴油系统培训教材
概述
顶轴装置是汽轮机组的一个重要装置。它在汽轮发电机组盘车、启动、停机过程中起顶起转子的作用。汽轮发电机组的椭圆轴承（3、4、5、6、7、8号）均设有高压顶轴油囊，顶轴装置所提供的高压油在转子和轴承油囊之间形成静压油膜，强行将转子顶起，避免汽轮机低转速过程中轴颈和轴瓦之间的干摩擦，减少盘车力矩，对转子和轴承的保护起着重要作用；在汽轮发电机组停机转速下降过程中，防止低速碾瓦；运行时顶轴油囊的压力代表该点轴承的油膜压力，是监视轴系标高变化、轴承载荷分配的重要参数之一。
设备规范
系统流程
顶轴油泵油源来自冷油器后的润滑油，压力约为
0.176MPa，可以有效防止油泵吸空气蚀。吸油经过一台32μm自动反冲洗过滤装置进行粗滤，然后再经过25μm的双筒过滤器进入顶轴油泵的吸油口，经油泵升压后，油泵出口的油压力为16.0MPa，压力油经过单筒高压过滤器进入分流器，经单向阀、节流阀，最后进入各轴承。通过调整节流阀可控制进入各轴承的油量及油压，使轴颈的顶起高度在合理的范围内（理论计算，轴颈顶起油压12～16MPa，顶起高度大于0.02mm）。泵出口油压由溢流阀调定。
系统采用了三级过滤器有效地保证了系统的清洁度。油泵采用进口的恒压变量柱塞泵，该泵具有高效率、低发热、低噪音，高压下连续运转，性能可靠、无外漏、容积效率高等诸多优点。同时在电机和泵之间配置了高精度的联接过渡架及带补偿的联轴器，降低了整个油泵电机组的振动、噪音，保证系统整体性能的优良、可靠。为控制两台泵的运行、切换和防止泵吸空损坏，在油泵的进出口管路上装有压力开关，当油泵入口油压≤
0.03MPa时，油泵入口处压力开关接通（ON），表示吸入
滤网堵塞；当泵的出口管路油压≤7MPa时，出口管路上压力开关接通（ON），备用顶轴油泵联启。
在顶轴装置的前部是仪表盘。在仪表盘上安装有顶轴装置
系统图中的所有压力表和泵前后的压力开关。在现场实际操作时，方便、简捷，观察和记录数据一目了然。
在自动反冲洗过滤装置前后各设一压力表，以监测其差压大小，视情况对其清洗。
系统设备介绍
顶轴装置主要由电机、高压油泵、自动反冲洗过滤器、双筒过滤器、压力开关、溢流阀、单向阀和节流阀等部套及不锈钢管、附件组成，装置采用集装式结构、整体结构美观，便于现场安装和维护。
顶轴油泵
顶轴油系统采用两台顶轴油泵，一运一备，型式为变量柱塞泵。柱塞泵通过柱塞在缸体往复运动完成吸油排油升压的过程。变量柱塞泵是在转速不变的情况下，通过改变斜盘与传动轴的夹角使柱塞的轴向移动距离发生变化，从而改变排量，同时电机负载也会随着斜盘的斜度而改变，达到省电的目的。
变量柱塞泵的工作原理
变量柱塞泵的变量是通过改变泵腔工作容积来实现的，
改变斜盘法线对缸体回转轴心的夹角γ
，即改变各柱塞腔的工
作容积，当γ角最大时，柱塞腔的工作容积最大，实现全排量供油，当γ角为0时，柱塞腔的工作容积为0，这时液压泵不供油。如果γ角为负值，则液压泵反向供油。改变γ角的方式有多种，每种方式都有各自的控制特点。2为缸体回转轴心，3为液压泵斜盘。斜盘操纵臂4和变量柱塞8在复位弹簧5的作用下停留在原位，这时斜盘倾角γ最大，液压泵全排量供油。当系统压力略高于顺序阀1的设定压力时，打开顺序阀1，同时使换向阀7换向，系统压力油进入柱塞缸6，变量柱塞8克服复位弹簧5的作用力，改变斜盘倾角γ，液压泵实现变量供油。如果系统压力再度增高，变量柱塞缸6内的压力也再增高，使γ角接近0（有一部分泄漏，γ角不能为0），液压泵即保持一定压力，但不对系统供油，这就是液压泵在压力状态下的卸载（因为N＝p×Q，当Q→0时，N→0）。在系统压力降低后，变量柱塞8立即恢复原始状态。图中换向阀7主要是为系统大量用油时，提高变量柱塞8
复位的响应速度而设计的。这种控制为恒压变量控制。
图中A－B为全排量供油段，B－C为变量段，C
为压力
状态下卸载点，也称为待用压力。变量段的压力范围（p B～p C）很小，适用于多个执行器能同时工作，压力在使用压力的90%以内都需要全排量供油的系统。
变量泵与标准定量泵的主要区别是输出功率不同，变量泵的输出功率是随负载的变化而变化，而定量泵的输出功率相对恒定，在小流量动作情况下，变量泵的输出功率很低，而定量泵的输出功率基本恒定。
EH油泵与顶轴油泵结构一样，图为EH油泵柱塞
EH油泵与顶轴油泵结构一样，图为EH油泵吸出、入口壳体
自动反冲洗过滤装置
自动反冲洗过滤装置由缸体和过滤元件两部分组成，过滤元件由集成旁通阀、滤网、网架、排污机构等部分组成，垂直置于缸体内。该装置采用一种新型的反冲洗机构，利用润滑油系统自身的液压能驱动排污机构，连续自动地冲洗掉
积存在滤网上的污物，保持虑芯通流面积恒定。另有工作过
程不影响系统内部的压力、流量和温度，过滤精度高，虑油量大、压损低，无须专人操作，维护量少等优点，且具有集成旁通阀安全系统，不会因为装置本身故障造成供油不足。
装置结构：排污机构由油马达和排污泵组成，油流驱动油马达连续运转，带动排污泵的两个叶片A、B反向冲洗滤网。套筒用于保护滤网，同时确保油流向下流动，使冲洗掉的污物沉积到缸体底部。虑芯顶盖上均布六个安