汽机顶轴油系统的作用

摘要：汽轮机顶轴油系统是汽轮机组的一个重要系统，在汽轮发电机组盘车、启动、停机过程中起到顶起转子的作用。

汽轮机顶轴油系统的特点是顶轴油压力高、流量少，管道容易发生振动，当顶轴油系统发生管道振动时的破坏性较强。

现主要阐述了某公司汽轮机顶轴油系统发生振动的危害、原因，并提出了相应的处理方法，对可能遇到类似问题的同类型机组具有指导意义。

关键词：顶轴油系统；振动；危害；处理方法1概述某公司汽轮机顶轴油系统采用开式供油方式，补给油引自汽轮机润滑油系统，顶轴油回油排入轴承箱。

补油压力与润滑油压力相同，当润滑油泵启动正常后，顶轴油系统方可投入运行。

本系统配备有3台活塞式顶轴油泵，由德国公司制造，其中2台型号为28DFR1/31R-PPA12N00（A、B泵），额定压力为28OOOkPa,流量为28m1./s；1台型号为9DFR1∕32R-VPB22U9925183（C泵），额定压力为28000/35000kPa,流量为79m1./s。

本系统允许最大工作压力为20.6MPa,正常运为防止顶轴油泵损坏，本系统不允许超压运行。

3台顶轴行母管压力为15~18MPao油柱塞泵压力调整为18MPa,均设有再循环管道。

顶轴油系统还有一套顶轴油分配器，分配器由1个先导式减压溢流阀、1个手动溢流阀、2路进油管和7路出油管构成，7路出油管向汽轮机7个轴承供油。

汽轮机顶轴油系统流程图如图1所示。

图1汽轮机顶轴油系统流程图2顶轴油系统管道发生振动的过程该汽轮机组在厂用电保安段切换试验过程中，C顶轴油泵跳闸，C顶轴油泵跳闸前电流为33.3A,顶轴油母管压力为15.4MPa,A顶轴油泵联启成功，顶轴油母管压力最低降至13.3MPa,盘车跳闸，A 顶轴油泵运行时电流为23.5A,A顶轴油母管压力为15.1MPa。

为了增加#5机组保安段负荷，此时启动C顶油泵运行，C顶轴油泵启动运行后电流为51.6A,A顶轴油泵电流下降至16.4A,顶轴油母管压力为15.1MPa,此时顶轴油管道开始振动并伴有较大的噪声，顶轴油母管压力和各分支轴承顶轴油压有轻微波动。

目录顶轴油系统 (2)一、概述 (2)二、系统设备介绍 (5)三、系统启停 (15)四、顶轴油系统的联锁、报警、保护试验 (17)五、危险点分析： (18)六、常见故障及处理 (18)顶轴油系统一、概述顶轴油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（#5/6）和可倾瓦轴承(#3/4)，椭圆轴承设有高压顶轴油囊，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手段之一。

顶轴油系统流程：顶轴油泵油源来自冷油器后的润滑油，压力约为0.2MPa，可以有效防止油泵吸空气蚀。

吸油经过一台45μm自动反冲洗过滤装置进行粗滤，然后再经过20μm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12.0MPa，压力油经过单筒高压过滤器进入分流器，经单向阀，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8-12MPa，顶起高度大于0.02mm）。

泵出口油压由溢流阀调定。

系统采用了两级油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流量柱塞泵，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≤0.1MPa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），应启动备用顶轴油泵。

600MW汽轮机组顶轴油系统故障分析处理摘要：我厂5号机组为哈尔滨汽轮机厂机厂设计、生产的超临界机组，机组型号CLN600-24.2/566/566型，该机组在运行期间进行顶轴油泵定期启动试验时，主机#3瓦振动快速上涨，在机组盘车状态运行时，两台顶轴油泵同时运行顶轴油压力偏低.。

利用机组网调调停机会，通過试验、振动频谱分析、各轴瓦顶轴油油量分配、盘车电流监视等系统分析治理，最终解决盘车状态顶轴油压力低、运行期间进行顶轴油泵启动试验主机轴瓦振动大等问题.。

关键词：超临界、汽轮机、顶轴油系统、振动、顶轴油压力1.引言我厂5号机组为哈尔滨汽轮机厂机厂设计、生产的超临界机组，机组型号CLN600-24.2/566/566型，该机组在运行期间进行顶轴油泵定期启动试验时，主机#3瓦振动快速上涨，在机组盘车状态运行时，两台顶轴油泵同时运行顶轴油压力偏低.。

利用机组网调调停机会，通過试验、振动频谱分析、各轴瓦顶轴油油量分配、盘车电流监视等系统分析治理，最终解决盘车状态顶轴油压力低、运行期间进行顶轴油泵启动试验主机轴瓦振动大等问题.。

2. 机组主要设备简介我厂5号机组为超临界燃煤机组，由哈尔滨三大动力提供主设备，汽轮机是由哈尔滨汽轮机厂设计、生产的超临界、一次中间再热、单轴、三缸、四排汽、凝汽式汽轮机，机组型号CLN600-24.2/566/566型.。

顶轴油泵为2 台高压轴向柱塞泵，一台运行，一台备用，向汽轮机及发电机各轴承供油.。

3. 顶轴油系统作用顶轴油泵是当汽轮机机组启动时，向机组各轴瓦供油将轴抬起的装置，每台汽轮机配置有两台顶轴油泵，顶轴系统是汽轮发电机组的一个重要系统，它担负了机组的启动、停机過程中盘车暖机和均匀降温时转子的顶起任务.。

汽轮机组各轴承均设有高压顶轴油囊，顶轴装置所提供的高压油在油囊内形成静压油膜，强行将转子顶起，避免了汽轮机低速转动過程中轴颈和轴瓦之间的干摩擦，减少了盘车力矩，对保护机组，特别是保护转子和轴承起着重要的作用.。

汽轮机主机油系统汽轮发电机组的主机油系统包括：润滑油及其净化系统，顶轴油系统，调节和安全油系统。

１、润滑油系统润滑油系统的任务：向汽轮发电机组的各轴承和盘车装置提供合格的的润滑和冷却油。

润滑油系统设备包括：润滑油箱、主油泵、交流电动油泵、直流电动油泵、冷油器、油温调节装置、轴承进油调节阀、滤油装置、油温\油压检测装置、管道和各阀门。

在正常运行时，离心式主油泵由汽轮机主油泵驱动。

在机组启动阶段和油压力低于整定值时，交流备用润滑油泵自动启动。

在机组运行中，当润滑油母管内的压力低于整定值时，直流事故油泵自动启动。

润滑油净化系统的作用：确保润滑油的理化性能忽然清洁度符合要求。

润滑油净化系统主要包括的设备有：大机主油箱，两个小机油箱，贮油箱（污油室），净油室，滤网，电加热器，两台主机油箱输油泵，事故油池，油污分离器等２、顶轴油系统顶轴油系统的作用：避免盘车时发生干摩擦，防止轴颈与轴瓦相互损伤。

在汽轮机组由静止状态准备启动时，轴颈底部尚未建立油膜，此时投入顶轴油系统，为了使机组各轴颈建立油膜，将轴颈托起以减小轴颈与轴瓦的摩擦，同时也能使盘车装置能够顺利的盘动汽轮发电机转子。

顶轴油系统包括：两台100%额定容量的顶轴油泵、滤网、压力调节阀、压力开关以及阀门管道等。

顶轴油系统的油源和回油均来自汽轮发电机的润滑油系统。

３、液压油系统汽轮机液压油系统的作用：向汽轮机调节系统的液力控制机构提供动力油源，还向汽轮机的保安系统提供安全油源。

液压油系统的工质是磷酸脂燃油。

液压油系统主要包括液压油箱，液压供油系统（去汽轮机调速系统和安全系统），液压油冷却系统和液压油再生（化学处理）系统。

液压油冷却系统的的冷却水源来自闭式冷却水系统。

机组正常运行时，一台液压油泵投运，向液压油系统和安全油系统供油，另一台液压油泵处于备用状态。

液压油冷却油泵和液压油再生油泵同时工作，以维持液压油的油质和油温。

４、ＥＨ油系统ＥＨ油系统的主要目的是控制汽轮机的转速和功率，从而满足电厂的供电要求。

汽轮机介绍之顶轴油系统汽轮机是一种热能转换设备，通过燃料燃烧产生高温高压蒸汽，利用蒸汽的动能来驱动汽轮机进行转动，从而产生机械功和电能。

在汽轮机中，顶轴油系统是非常重要的一个部分，它起到润滑和冷却顶轴、减小磨损、延长顶轴寿命的作用。

本文将对汽轮机顶轴油系统的原理、组成和工作原理进行详细介绍。

汽轮机顶轴油系统的主要功能是为顶轴提供润滑和冷却。

顶轴是汽轮机中承受最大载荷和温度的部件之一，它需要在高速旋转和高温环境下正常工作，因此需要足够的润滑和冷却以保证其正常运行和使用寿命。

顶轴油系统一般由油箱、油泵、油冷却器、滤油器、润滑油管路和油脂注射器等组成。

油箱是储存润滑油的容器，通过油泵将润滑油送入顶轴，顶轴上设置有油冷却器，用于降低润滑油的温度，减少润滑油的稀释效应；滤油器可以过滤润滑油中的杂质，保持润滑油的清洁；润滑油管路负责将润滑油输送至顶轴，油脂注射器用于对顶轴进行定期的润滑处理。

顶轴油系统的工作原理是通过油泵将润滑油带入油管路，供给顶轴进行润滑和冷却。

在汽轮机启动时，首先经过预压泵，将润滑油提升至工作压力，然后由油泵将润滑油送入顶轴。

在顶轴中，润滑油通过喷嘴注入，形成一个薄膜覆盖在轴承表面，在高速旋转的同时起到润滑和冷却的作用。

润滑油在顶轴内循环，并通过油冷却器进行散热，降低润滑油的温度，保持润滑油的性能。

同时，滤油器可以过滤润滑油中的杂质，保持润滑油的清洁度。

润滑油管路负责将润滑油输送至顶轴，并通过油脂注射器对顶轴进行定期的润滑处理，保证顶轴的润滑效果和寿命。

顶轴油系统在汽轮机中扮演着重要的角色。

它通过为顶轴提供足够的润滑和冷却，保证了顶轴的正常工作和使用寿命。

同时，优秀的顶轴油系统能够减小顶轴的磨损和摩擦，降低汽轮机的能耗和故障率，提高汽轮机运行的效率和可靠性。

因此，在汽轮机设计和运行中，必须对顶轴油系统进行合理的选择和优化，以保证汽轮机的正常运行和长期稳定性。

汽轮机顶轴油系统及相关问题探讨[摘要]汽轮机，属于火力发电厂当中重要的设备之一，同样也被广泛应用至化学工业、冶金工业及船舶动力系统装置当中。

顶轴油，该系统属于汽轮机内部的重要构成，实际运行期间极易会产生一些问题，这有待于进一步地分析探讨及解决。

鉴于此，本文主要探讨汽轮机当中顶轴油系统与其问题，仅供业内相关人士参考。

[关键词]汽轮机；油系统；顶轴；问题前言：汽轮机组处于高速运行状态之下，往往需要确立润滑油膜，在低速运行期间，因转子重量及轴承比压均相对较大，致使无法形成稳定性的润滑油膜，以至于诱发各种问题。

因而，针对汽轮机当中顶轴油系统与其问题开展综合分析较为必要，且有着一定的现实意义。

1、汽轮机当中顶轴油系统内部构成概述汽轮机当中顶轴油系统，属于润滑油系统的核心，可确保转子处于低转速和静止状态下，能快速确立润滑油膜，且不会受到转子速度方面影响，低转速所导致的边界润滑状、干摩擦等状态不会出现[1]。

针对其内部构成方面，其是以顶轴油泵、管道、分流装置、过滤装置、阀门、热工监测系统元件等为主。

2、关于汽轮机当中顶轴油系统各方面问题2.1 在顶轴油管和连接问题方面某电厂汽轮机的机组试运行过程当中，发电装置前轴承的轴振始终＞110μm,且发现该轴承时常因大量漏油，致使紧急停机的情况出现，惰走时该轴承瓦温由80℃逐渐降低，转速降为2500r/min后，顶轴油泵则自动启动。

转速降为360r/min，瓦温由60℃逐渐提升；转速降为80r/min，瓦温则上升至95.6℃，为最高值。

停机实施检查后发现，该轴承箱内部φ18×2顶轴油钢管和箱体连接位置焊缝已经明显断裂，且下瓦碾瓦情况严重，乌金填没整个顶轴油囊。

通过现场调查及原因分析确定的是因顶轴油管道前期安装时的质量相对较差，轴承振动大，传递至油管，钢管焊缝总体疲劳加速，焊缝产生了疲劳断裂情况，7号轴承内部顶轴油逐渐丧失，润滑油膜遭到严重破坏。

该轴承箱当中顶轴油管道有高压软管、金属钢管这两种，钢管连接至轴承下瓦情况下，因箱体内部的空间严重受限，钢管缺乏较强的柔性，这会对轴承实际自位能力造成不良影响，轴承振动对钢管产生影响后，焊缝产生了疲劳断裂方面问题[2]。

顶轴油系统的作用是什么？随著汽轮发电机组容量不断增大，转子重量增大，单一的润滑油已不能满足连续盘车的需要，为减少转子转动力矩和避免轴瓦的磨损，大型汽轮发电机组普遍增加了大轴顶起系统，当进行连续盘车时开启顶轴油系统，能使转子稳定转动。

20世纪60年代以来，带有顶轴油系统的大型汽轮发电机组由10r/min以下的低速盘车，发展到65r/min的高速盘车，从理论上讲，高速盘车利用转子与轴瓦的相对运动，可形成稳定的油膜，盘车稳定后可停止顶轴油系统，但实际上往往始终投入，因此高速盘车的优点不能充分体现。

所以近几年来，10r/min以下的低速盘车普遍被采用。

某厂在邹县30万千瓦机组改造中采用了电液操纵低速自动盘车装置，具备液压启动投入和自动甩开的功能，能满足自动化启停机的要求，机组停机后盘车使转子连续转动，避免因汽缸上下温差使转子弯曲；连续盘车可以消除因转子长期静止引起的非永久性弯曲；机组冲转前盘车使转子连续转动，避免因阀门、轴封漏汽造成汽缸上下温差使转子弯曲，同时检查转子是否已出现弯曲和动静部分是否有摩擦现象。

该盘车装置型号为PC-22/3.9，盘车时转子转速3.9r/min，可通过程控、远控、就地自动投入，也可手动投入，大大提高了机组自动化水平。

可变量柱塞泵占领市场低速盘车装置要求顶轴油系统更加可靠，顶轴油压偏低或各轴承压力分布不均，会造成盘车失稳，以及盘车马达电流摆动，导致支持轴承磨损，因此应保证润滑油压正常值≥0.08MPa，顶轴油压正常值≥0.7MPa，当润滑油压低于0.03MPa时盘车自动停止。

某厂30万千瓦机组顶轴油系统采用了国产SY14-18柱塞泵4台，每台泵可通过手动调节使其流量0～25ml/r内，入口透平油来自润滑油母管，出口压力最高17MPa，采用母管输至各轴承，通过各轴承前截门调节各轴承压力，因高、中、低压汽轮机转子、发电机转子重量不同，因而需要不同的压力，才能得到基本相同厚度的油膜，运行调试难度大。

汽轮机供油系统概述主机供油系统主要是指汽轮发电机组的润滑油系统、顶轴油系统、调节保安油系统，是保证机组安全稳定运行的重要系统。

350MW 汽轮发电机组的主机供油系统一般采用汽轮机油作为润滑油和氢密封油、抗燃油作为调节保安用油，其汽轮机油和抗燃油是两个完全独立的油系统。

在机组正常运行时，润滑油系统通常由汽轮机主轴带动的主油泵供给润滑油。

其主要功能是给汽轮发电机组主轴承、推力轴承、盘车装置提供润滑油及顶轴系统用油。

为密封氢气的密封油系统供油，以及为操纵机械超速脱扣装置供油。

一、润滑油系统的主要设备、工作原理及作用汽轮发电机组是高速运转的大型机械，其支持轴承和推力轴承需要大量的油来润滑和冷却，因此汽轮机必须有供油系统用于保证上述装置的正常工作。

供油的任何中断，即使是短时间的中断，都将会引起严重的设备损坏。

润滑油系统和调节油系统为两个各自独立的系统，润滑油的工作介质采用的透平油，相当于国标GB11120－89号透平油,油牌号ISOVG32.（一）系统流程简介：本润滑油系统采用主油泵—射油器供油方式，主要任务是向汽轮发电机组的各轴承（包括支撑轴承和推力轴承）、联轴器及盘车装置提供合格的润滑、冷却油。

在汽轮机组静止状态，投入顶轴油，在各个轴颈底部建立静油膜，托起轴颈，使盘车顺利盘动转子；机组正常运行时，润滑油在轴承中要形成稳定的油膜，以维持转子的良好旋转；同时由于转子的热传导、表面摩擦以及油涡流会产生相当大的热量，需要一部分润滑油来进行换热。

另外，润滑油还为保安部套、顶轴油系统提供稳定可靠的油源，还可以作为发电机密封油的辅助供油系统。

正常运行时，润滑油系统的全部用油由主油泵和注油器供给，主油泵的出口压力油先进入主油箱，然后经油箱内的油管路分为二路：一路进入1号注油器，1号注油器出口油进入主油泵入口；二路进入2号注油器，2号注油器出口也分两路：一路供向保安部套；另一路经冷油器送至各径向轴承、推力轴承、联轴器、盘车装置、轴承的低油压保护试验装置用油以及顶轴油入口、密封油系统。

汽轮机润滑油系统1、系统功能本汽轮机润滑油系采用电动油泵的供油方式，润滑油系统主要用于向汽、发电机组各轴承、盘车装置及联轴器喷油孔提供润滑冷却油，向保安部套提供一次压力和油；向发电机氢密封空侧提供密封用油以及顶轴系统提供充足的油源。

2、系统描述汽轮发电机组的轴承需要润滑油来形成连续的油膜，转子在这层油膜梗上转动。

形成油梗只需要少量的油，然而，由于转子的传热、轴承面的摩擦以及润滑自身的紊流，产生大量的热量。

因此，为一定的轴承温度，需要向轴承提供更多的油量对轴承进行冷却。

轴承的润滑油压约为0.18MPa，此油压确保了轴承上部压力不低于大气压，避免造成油梗的不连续，另一方面，如果油压过高，润滑油就会从轴承两端高速地喷射出来，形成雾状。

这样，油很容易从轴承箱里窜出来。

油温必须保持在一定的范围以内，如果轴承进油油温过低，由于油的高粘度会使轴承润滑效率变低。

如果轴承回油温度过高，油会很快氧化而变质。

因此，轴承回油度应限制在60-70度，轴承进油油温度限制在38-46度（正常运行时，调整为46度）。

可以通过调整每个轴承的进油量来达到需要的轴承回油温度。

为允许足够的调节量，每个轴承的供油管采用较大管径，在轴承进口管处装有呆移动式节流孔板。

3、系统的构成集装油箱两台交流电动主油泵（一台主油泵和一台辅助油泵）一台直流电动事故油泵两台交流电动排油风机两台冷油器两台交流电动顶轴油泵蓄能器润滑油管路压力调节阀电加热器油系统附件3.1润滑油过压阀的工作原理汽机润滑油过压阀的关键作用是：在大滤油器的滤网堵塞时能自动对油压保持补偿，使润滑油压基本保持不变。

3.2正常运行时油温的控制范围，为什么控制在这个范围内润滑油温度一般控制在35~45度，因为低了粘度太高不容易形成油膜，高了粘度又太小同样不容易形成油膜3.3冷油器的工作原理闭式冷却水通过冷油器的顶部端盖进入冷油器，然后在冷油器内部细小的管内流动，无数细小的冷却水管通过分布在冷油器内部的隔板固定，通过隔板，冷油器间隔成若干个小的空间，润滑油在冷却水管外以S形流动，这样布置可以增加有效的换热面积，提高冷却效果。

汽轮机顶轴油的作用
汽轮机顶轴油是一种非常重要的润滑油，它在汽轮机工作过程中发挥
着重要的作用。

下面我们将深入探讨汽轮机顶轴油的作用，来了解它
是如何在汽轮机中发挥作用的。

一、润滑作用
汽轮机顶轴油最主要的作用就是润滑。

汽轮机是一种高速旋转的机械，摩擦会产生热量，而这些热量会破坏机械的结构。

润滑油的加入，可
以减少摩擦，有效避免汽轮机的损毁。

此外，汽轮机顶轴油还可以保
持部件之间的相对位置，防止漏油和磨损。

二、冷却作用
顶轴的转速非常高，会使其表面温度极高，如果不及时冷却会引起机
械变形或者烧毁。

而汽轮机顶轴油的喷射可以产生喷雾，有效冷却机
械表面。

三、除气作用
在汽轮机运转过程中，由于涡轮转子的高速旋转，很容易产生气泡。

气泡的存在会降低机械部件之间的摩擦，导致润滑效果下降。

汽轮机
顶轴油中的添加剂可以有效地除去气泡，提高润滑效果。

四、清洗作用
汽轮机顶轴油中还含有清洁剂，它可以清洁汽轮机的部件。

在汽轮机
工作过程中，部件表面很容易粘附灰尘、沉积物等污垢，使用清洁剂
清洗可以有效保证汽轮机的正常工作。

总结：
汽轮机顶轴油是汽轮机不可或缺的一部分，其作用是非常重要的。

它主要有润滑、冷却、除气和清洗四个作用，能够维护汽轮机的正常工作，提高汽轮机的效率和寿命。

因此，正确的选择和使用汽轮机顶轴油是汽轮机维护保养中不可忽视的重要环节。

上海汽轮机顶轴油泵工作原理
1. 驱动力：上海汽轮机顶轴油泵一般采用电动机作为驱动力，通过电动机的动力输出，驱动油泵的转子运动。

2. 吸入：在油泵的吸油侧，设置了一根吸入管道，当油泵开始工作时，吸入管道内会产生负压，使得油液从液体储存设备中被吸入泵体内。

3. 流动：当油液进入泵体内后，受到泵体内部的叶轮或齿轮的旋转作用，油液会被推动到油泵的出口侧。

同时，油泵的出口端有一个阀门，可以保证油液只能从油泵的出口侧流出，防止倒流。

4. 润滑：油泵将油液推送到汽轮机的顶轴承处进行润滑。

油液通过顶轴承的润滑系统，形成压力油膜，避免顶轴承和其他旋转部件之间产生摩擦和磨损。

需要注意的是，上海汽轮机顶轴油泵通常采用了封闭循环润滑系统，润滑油会经过一系列的过滤和冷却设备进行处理，以确保油液的质量和温度适宜，保持汽轮机的正常运行。

汽轮机顶轴油系统及相关问题研究吕涵发表时间：2019-10-22T17:28:47.210Z 来源：《电力设备》2019年第10期作者：吕涵[导读] 摘要：处于高速运行状态的大型汽轮机组可以构建润滑油膜，反之，如果是低速运转状态时，考虑到转子重量重、轴承比较大等问题，则难以形成可靠的润滑油膜。

（国家能源集团谏壁发电厂 212002）摘要：处于高速运行状态的大型汽轮机组可以构建润滑油膜，反之，如果是低速运转状态时，考虑到转子重量重、轴承比较大等问题，则难以形成可靠的润滑油膜。

为了避免处于低转速状态的转子出现轴承碾瓦事故，因此，大型汽轮机在进行设计时，出于需建立轴承润滑油膜的考虑，务必要保证其拥有适宜容量与压力的顶轴油系统。

本文主要针对汽轮机顶轴油系统及相关问题进行了深入研究。

关键词：汽轮机；顶轴油系统；研究汽轮机内处于高速运转状态的转子，与轴承之间会形成一层较厚润滑油膜、拥有较多用于冷却温度的油量等，因此，通常不会出现轴承损坏等情况。

但是，伴随着汽轮机组的不断扩容，转子的重量会不断增加，所承载的轴承荷载与比压也会同比增大，此举却会使润滑油膜变薄，冷却油量减少。

一旦大型汽轮机组处于低转速运转状态，也可能导致轴颈与轴承之间出现干摩擦或是碾瓦现象等，难以实现正常运转。

因此，务必要设计一套可以保证机组平稳运行的顶轴油系统，以保证处于静止或低转速情况的转子，仍能形成润滑油膜，从而确保机组的平稳运转。

一、顶轴油系统功能顶轴油系统的主要功能在于，帮助处于静止以及低转速状态的转子，可以不受速度的影响，仍能形成润滑油膜，以此规避低转速运行时易出现干摩擦状态。

该系统主要的功能表现在于：润滑油经由高压顶轴油泵进行增压后，流经轴承下瓦的油囊，直接与轴径、轴瓦相接触，在压力的作用下，顶起汽轮机的转子，此时，由于在轴颈与轴承中间形成了润滑油膜，可以避免二者在干摩擦状态下产生碾瓦事故；在该系统的作用下，流经轴颈与轴承滑动面之间的冷却油量在不断增加，以此可以及时消耗由轴承摩擦所产生的热量，避免了在低转速状态下的轴瓦温度过高；该系统可以在机组投盘车时，减少盘车的启动转矩，并在盘车维持正常运转状态时，减轻所需动力；由于该系统的使用，会带来润滑油膜的出现，因此厂家对于盘车转速的选择变得更为多样化，出于多种因素考虑，其通常会选择低盘车转速；当形成的润滑油膜具有一定厚度后，可以使尺寸较小的杂质顺利通过，以此减轻细小杂质对于轴承和轴颈的磨损程度；除此以外，采用该系统还可以使盘车装置加配液压马达，并为之提供动力所需。

顶轴油系统目录顶轴油系统 (3)一、概述 (3)二、系统设备介绍 (6)三、系统启停 (16)四、顶轴油系统的联锁、报警、保护试验 (18)五、危险点分析： (19)六、常见故障及处理 (19)顶轴油系统一、概述顶轴油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（#5/6）和可倾瓦轴承(#3/4)，椭圆轴承设有高压顶轴油囊，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手段之一。

顶轴油系统流程：顶轴油泵油源来自冷油器后的润滑油，压力约为0.2MPa，可以有效防止油泵吸空气蚀。

吸油经过一台45μm自动反冲洗过滤装置进行粗滤，然后再经过20μm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12.0MPa，压力油经过单筒高压过滤器进入分流器，经单向阀，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8-12MPa，顶起高度大于0.02mm）。

泵出口油压由溢流阀调定。

系统采用了两级油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流量柱塞泵，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≤0.1MPa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），应启动备用顶轴油泵。

汽轮机顶轴油系统的作用是什么？随著汽轮发电机组容量不断增大，转子重量增大，单一的润滑油已不能满足连续盘车的需要，为减少转子转动力矩和避免轴瓦的磨损，大型汽轮发电机组普遍增加了大轴顶起系统，当进行连续盘车时开启顶轴油系统，能使转子稳定转动。

20世纪60年代以来，带有顶轴油系统的大型汽轮发电机组由10r/min以下的低速盘车，发展到65r/min 的高速盘车，从理论上讲，高速盘车利用转子与轴瓦的相对运动，可形成稳定的油膜，盘车稳定后可停止顶轴油系统，但实际上往往始终投入，因此高速盘车的优点不能充分体现。

所以近几年来，10r/min以下的低速盘车普遍被采用。

某厂在邹县30万千瓦机组改造中采用了电液操纵低速自动盘车装置，具备液压启动投入和自动甩开的功能，能满足自动化启停机的要求，机组停机后盘车使转子连续转动，避免因汽缸上下温差使转子弯曲；连续盘车可以消除因转子长期静止引起的非永久性弯曲；机组冲转前盘车使转子连续转动，避免因阀门、轴封漏汽造成汽缸上下温差使转子弯曲，同时检查转子是否已出现弯曲和动静部分是否有摩擦现象。

该盘车装置型号为PC-22/3.9，盘车时转子转速3.9r/min，可通过程控、远控、就地自动投入，也可手动投入，大大提高了机组自动化水平。

可变量柱塞泵占领市场低速盘车装置要求顶轴油系统更加可靠，顶轴油压偏低或各轴承压力分布不均，会造成盘车失稳，以及盘车马达电流摆动，导致支持轴承磨损，因此应保证润滑油压正常值≥0.08MPa，顶轴油压正常值≥0.7MPa，当润滑油压低于0.03MPa时盘车自动停止。

某厂30万千瓦机组顶轴油系统采用了国产SY14-18柱塞泵4台，每台泵可通过手动调节使其流量0～25ml/r内，入口透平油来自润滑油母管，出口压力最高17MPa，采用母管输至各轴承，通过各轴承前截门调节各轴承压力，因高、中、低压汽轮机转子、发电机转子重量不同，因而需要不同的压力，才能得到基本相同厚度的油膜，运行调试难度大。