本发明专利技术的一种适用于燃气轮机下部传动箱试验的方法及其装置，该装置保证了下部传动箱安装方式、两侧负载、被驱动方式基本与其在燃气轮机上运行状态相同。试验装置包括底架、增速齿轮箱、主变频电机、辅助变频电机、电涡流测功器、滑油系统、测控系统、电气系统。试验方法为：启动阶段辅助变频电机直接驱动下部传动箱工作；运行阶段则由主变频电机通过增速齿轮箱间接驱动下部传动箱；下部传动箱两侧负载为电涡流测功器，用于模拟原两侧的燃油泵和滑油泵；测控系统和电气系统对试验进行控制、监测、记录和显示。本发明专利技术在能满足下部传动箱传动效率测量、可靠性长试验，同时还具有自动化程度高，人力、物力资源投入低的优点。物力资源投入低的优点。物力资源投入低的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种燃气轮机下部传动箱试验的试验装置及方法
[0001]本专利技术涉及燃气轮机下部传动试验
，尤其是一种燃气轮机下部传 动箱试验的试验装置及方法。
技术介绍
[0002]燃气轮机下部传动箱是燃气轮机重要的传动设备，其基本工作原理为：在 燃气轮机启动阶段，由辅助起动电机通过下部传动箱，拖转压气机进行点火运 行；燃气轮机启动后则由涡轮将燃料燃烧的热能一部分用于对外做功，一部分 用于自身循环驱动压气机旋转。运行过程中，下部传动箱有两个重要的作用： 一是扭矩传递，将辅助起动电机输入的扭矩传递给燃气轮机压气机转子，从而 进行起动运行；二是将起动辅助电机和燃气轮机压气机的部分扭矩输出给安装 在其两侧的燃油泵和滑油泵，保证燃油泵和滑油泵正常运行，从而为燃气轮机 运行提供所需的燃油、润滑油等。因此下部传动箱运行的可靠性、稳定性、机 械效率将关乎到燃气轮机运行、使用寿命，但目前涉及下部传动箱的工作仅局 限于生产装配，少有科研机构进行下部传动箱性能、运行可靠性试验。
[0003]下部传动箱性能参数主要为输入功率、两侧燃油泵和滑油泵输出的功率、 内部齿轮轴承润滑的油量等。下部传动箱悬挂于燃气轮机上实际运行时受安装 方式影响，传感器无法难以直接参数测量，且使用燃气轮机进行下部传动箱试 验成本太高，需要高昂的燃动费和运行维护费。
技术实现思路
[0004]本申请人针对上述现有生产试验技术中的缺点，提供一种结构合理的燃气 轮机下部传动箱试验的试验装置及方法，针对下部传动箱单件进行试验，保证 了下部传动箱安装方式、两侧输出负载、驱动方式基本与其在燃气轮机上运行 状态相同。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种燃气轮机下部传动箱试验的试验装置，包括底架、滑油系统、测控系 统和电气系统，
[0007]所述底架用于安装下部传动箱、增速齿轮箱、辅助变频电机、主变频电机、 第一电涡流测功器、第二电涡流测功器；所述滑油系统包括增速齿轮箱外置独 立润滑系统和下部传动箱润滑系统，所述下部传动箱润滑系统包括滑油箱，所 述滑油箱上引出油管，油管上连接有供油泵、回油泵、滤器和换热器，供油泵 为两台并联泵，分别为第一供油泵、第二供油泵，
[0008]所述测控系统包括测控柜，还包括串联在第二供油泵所在油路上的流量计、 就地压力表、压力变送器和热电阻，所述测控柜用于控制场地供回油泵、变频 电机、电涡流控制器，同时接受、显示、存储场地变频电机、传感器反馈信息，
[0009]所述电气系统包括油泵控制箱、第一电涡流控制器、第二电涡流控制器、 变频电器柜，
[0010]所述增速齿轮箱为水平输入，垂直向下输出的换向齿轮箱。
[0011]底架分为上下两层，所述下部传动箱悬挂于底架下层，增速齿轮箱安装于 底架上层。
[0012]下部传动箱的输入端分别为辅助变频电机、主变频电机配设的增速齿轮箱， 在增速齿轮箱的输出端安装有扭矩传感器。
[0013]下部传动箱输出端的第一电涡流测功器和第二电涡流测功器位于下部传动 箱两侧。
[0014]第一电涡流测功器、第二电涡流测功器分别位于底架下层两侧，作为负载 用于模拟下部传动箱两侧原有的燃油泵和滑油泵。
[0015]其中一个供油泵用于给下部传动箱中央传动轴轴承提供润滑。
[0016]所述滤器安装于滑油箱出口、下部传动箱入口的进油一侧，用于过滤杂质， 保护下部传动箱。
[0017]换热器设置在滑油箱的回油侧，换热器采用水冷式。
[0018]一种利用燃气轮机下部传动箱试验的试验装置的试验方法，包括如下步骤：
[0019]一、安装阶段：
①
将上层底架上的主电机和增速齿轮箱进行轴系对中；
[0020]②
增速齿轮箱输出端与扭矩传感器输入端进行轴系对中；
③
将下部传动 箱(2)悬挂在底架(1)上，使其安装方式与其在燃气轮机上安装方式相同；
[0021]④
将下部传动箱与辅助变频电机轴系对中；
⑤
下部传动箱与两侧电涡流 测功器轴系对中；
⑥
扭矩传感器输出轴与下部传动箱轴系对中。
[0022]二、运行测试阶段：使用辅助变频电机(9)和主变频电机(6)替代燃气轮机，
[0023]驱动下部传动箱(2)运行；启动阶段由辅助变频电机(9)拖转下部传动箱， 待转速到达一定数值后，由主变频电机驱动下部传动箱运行，辅助变频电 机退出工作。使用第一电涡流测功器(4)、第二电涡流测功器(5)作为负载， 替代原燃油泵和滑油泵所生成的负载；
[0024]运行过程中，滑油系统用于给增速齿轮箱、下部传动箱各轴承提供润滑；
[0025]测控系统和电气系统根据工况要求进行控制、监测、采集、数据存储；
[0026]运行过程中，工控机下达变工况指令通过交换机传给PLC控制器，再根据 逻辑设定控制变频器、第一电涡流控制器、第二电涡流控制器、滑油泵控制箱，
[0027]三、信号采集整理阶段：传感器将采集所得信号经过信息模块反馈给PLC 控制器、工控机和数据采集总站，进行调节、运行、显示、记录，得出各试验 设备运行参数。
[0028]本专利技术的有益效果如下：
[0029]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，通过将下部传动箱悬挂在试验底架上； 采用两台变频电机分别用于起动阶段和运行阶段驱动下部传动箱；采用两台电 涡流测功器作为负载，替代原两侧的燃油泵和滑油泵；测控系统和电气系统对 试验进行控制、监测、记录和显示。
[0030]现有的下部传动箱试验需要进行多工况测量控制，若手动操作，将存在两 个问题：一是需要大量的人力资源投入；二是试验人员很难同时控制两侧电涡 流测功器，可能会导致两侧负载不平衡，影响下传动箱寿命。因此需要采用自 动化控制方式，由上位机和PLC控制器根据各工况对应参数要求，自动控制变 频电机、电涡流测功器加载等。另外测控
柜和数据采集总站同时对试验数据进 行存储、记录，形成冗余。
[0031]本专利技术的一种适用于燃气轮机下部传动箱试验的方法及其装置是根据下部 传动箱在燃气轮机上实际安装方式、运行原理进行设计的。由该试验方法设计 出的试验装置已经试验运行验证能完全满足下部传动箱运行可靠性、稳定性、 机械效率测试要求。另外本专利技术还具有可无人值守、人力资源投入低、无职业 健康危害等优势。
附图说明
[0032]图1为本专利技术的整体结构示意图。
[0033]图2为本专利技术另一视角的整体结构示意图。
[0034]图3为本专利技术的下部传动箱滑油、冷却水系统图。图4为本专利技术的工控框图。
[0035]其中：1、底架；2、下部传动箱；3、增速齿轮箱；4、第一电涡流测功器； 5、第二电涡流测功器；6、主变频电机；7、联轴器；8、扭矩传感器；9、辅助 变频电机；10、滑油箱；11、球阀；12、滤器；13、第一供油泵；14、第二供 油泵；15、截止阀；16、流量计；1本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种燃气轮机下部传动箱试验的试验装置，包括底架(1)、滑油系统、测控系统和电气系统，所述底架(1)用于安装下部传动箱(2)、增速齿轮箱(3)、辅助变频电机(9)、主变频电机(6)、第一电涡流测功器(4)、第二电涡流测功器(5)；所述增速齿轮箱(3)为水平输入，垂直向下输出的换向齿轮箱。所述滑油系统包括增速齿轮箱(3)配设的外置独立润滑系统和下部传动箱润滑系统，所述下部传动箱润滑系统包括滑油箱(10)，所述滑油箱(10)上引出油管，油管上连接有供油泵、回油泵(20)、滤器(12)和换热器(21)，供油泵为两台并联泵，分别为第一供油泵(13)、第二供油泵(14)，所述测控系统包括测控柜(22)，还包括串联在第二供油泵(14)所在油路上的流量计(16)、就地压力表(17)、压力变送器(18)和热电阻(19)，所述测控柜(22)用于控制场地供回油泵、变频电机、电涡流控制器，同时接受、显示、存储场地变频电机、传感器反馈信息，所述电气系统包括油泵控制箱(28)、第一电涡流控制器(29)、第二电涡流控制器(30)、变频电器柜(31)。2.如权利要求1所述的一种燃气轮机下部传动箱试验的试验装置，其特征在于：底架(1)分为上下两层，所述下部传动箱(2)悬挂于底架(1)下层，增速齿轮箱(3)安装于底架(1)上层。3.如权利要求2所述的一种燃气轮机下部传动箱试验的试验装置，其特征在于：下部传动箱(2)的输入端分别为辅助变频电机(9)、主变频电机(6)配设的增速齿轮箱(3)，在增速齿轮箱(3)的输出端安装有扭矩传感器(8)。4.如权利要求2所述的一种燃气轮机下部传动箱试验的试验装置，其特征在于：下部传动箱(2)输出端的第一电涡流测功器(4)和第二电涡流测功器(5)位于下部传动箱两侧。5.如权利要求4所述的一种燃气轮机下部传动箱试验的试验装置，其特征在于：第一电涡流测功器(4)、第二电涡流测功器(5)分别位于底架(1)下层两侧，作为负载用于模拟下部传动箱(2)两侧原有的燃油泵和滑油泵。6.如权利要求1所述的一种燃气轮机下部传动箱试验的试验装置，其特征在于：其中一个供油泵(13...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴一鸣，贾新旺，唐祖定，俞希学，张波，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七O三研究所无锡分部，
类型：发明
国别省市：
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