可调速船用双功率输出的集成式机组制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可调速船用双功率输出的集成式机组，由一台高速冲动式汽轮机、高速直流发电机、给水泵、可调速磁力耦合器、联轴器、公共机架及机组附属管路、机组调速系统组成，给水泵和发电机分别布置在高速冲动式汽轮机两端，高速冲动式汽轮机与发电机通过联轴器连接，高速冲动式汽轮机与给水泵通过可调速磁力耦合器连接。本实用新型专利技术将船用二回路系统中的汽轮发电机组和汽轮给水机组进行了集成式设计，将原两型机组大量结构类似、功能雷同的附属设备和系统管路进行了精简设计，降低系统和设备的复杂度，并可大大减小船用设备尺寸及重量，提升机组的功率密度，同时为船用汽轮辅机的减振降噪设计腾出一定裕量，便于机组的低噪声设计。噪声设计。噪声设计。

【技术实现步骤摘要】
可调速船用双功率输出的集成式机组


[0001]本技术涉及一种舰船辅汽轮机中的双功率输出机组，尤其是一种双功率输出的集成式机组。

技术介绍

[0002]双功率输出机组在民用电厂等领域已有应用，主要结构特点为一台原动机(汽轮机或柴油机)带两台发电机，或一台原动机一端拖动发电机，另一端带动发动机，原动机一端与发电机(发动机)直联或通过减速器进行变速，原动机和发电机(发动机)基本为恒转速运行。
[0003]在船用二回路系统中，汽轮发电机组、汽轮给水机组为两台独立设备，通常发电机和给水泵分别由两台汽轮机拖动。两台机组分别配备了独立的调节系统和润滑油路系统。汽轮发电机组与汽轮给水泵组独立布置增加了大量结构类似、功能雷同的附属设备和系统管路，使得机舱内系统复杂，设备沉重，控制繁琐，不利于二回路系统的整体优化配置和集中操控。
[0004]在船用二回路系统中，发电机一般为恒转速运行，给水泵需要根据蒸汽发生器的水量需求进行变转速运行，目前尚无一种双功率输出集成式机组，可同时拖动发电机和给水泵。

技术实现思路

[0005]本技术是要提供一种适用船用二回路系统，可调速船用双功率输出的集成式机组，将原来两型独立的机组(汽轮发电机组和汽轮给水泵组)进行整合，即由一台汽轮机同时拖动发电机和给水泵，用于减小船用设备尺寸重量，同时降低系统和设备的复杂度，有效减少故障环节，提升可靠性。
[0006]为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种可调速船用双功率输出的集成式机组，由一台高速冲动式汽轮机、高速直流发电机、给水泵、可调速磁力耦合器、联轴器、公共机架及机组附属管路、机组调速系统组成，所述给水泵和高速直流发电机分别布置在高速冲动式汽轮机两端，所述高速冲动式汽轮机与高速直流发电机通过联轴器连接，所述高速冲动式汽轮机与给水泵通过可调速磁力耦合器连接，由一台高速冲动式汽轮机作为原动机，同时高速直流拖动发电机和给水泵做功。
[0007]进一步，所述高速冲动式汽轮机、高速直流发电机、给水泵及机组附属管路均集成安装在一台公共机架上。
[0008]进一步，所述高速直流发电机为恒定转速运行，所述给水泵能根据工况要求实现变转速运行。
[0009]进一步，所述高速冲动式汽轮机包括由喷嘴弧段、双列速度级、转向导叶环、压力1～3级隔板和三个压力级组成的通流部分。
[0010]进一步，所述可调速船用双功率输出的集成式机组采用外供润滑油系统，由外供
润滑油系统为汽轮机前/后轴承及推力轴承、发电机前/后轴承、给水泵前/后轴承提供润滑用油，并分别经回油管路排至外供润滑油系统。
[0011]进一步，所述汽轮机前/后轴承及推力轴承、发电机前/后轴承、给水泵前/后轴承的进油管路上设有节流孔板，用于调节油压和油量分配。
[0012]进一步，所述外供润滑油系统采用集成化结构，机组油管路集成布置在机架内部；所述外供润滑油系统采用的润滑油为68号L
‑
TSA汽轮机油或舰用防锈汽轮机油。
[0013]进一步，所述可调速磁力耦合器采用两个铜导体盘和两个永磁体盘的双盘复合式结构形式，由导体转子、永磁转子和气隙组成，所述导体转子包括导体盘轭铁和导体盘；所述永磁转子包括永磁盘轭铁和永磁体盘；所述导体转子作为主动盘，永磁转子作为从动盘，所述主动盘与从动盘之间形成气隙，其中永磁体盘采用扇形结构，材料为钕铁硼，充磁方向为轴向充磁，导体盘采用实心盘式结构。
[0014]进一步，所述机组调速系统集成汽轮机调速系统和给水泵调速系统，由机组的控制箱进行控制，所述汽轮机调速系统采用高压电液调速系统，所述高压电液调速系统由液压执行机构、调速控制箱、测量元器件以及高压液压块组成；所述给水泵调速系统主要部件为可调速磁力耦合器，由机组控制系统向可调速磁力耦合器下达指令信号，通过电机调整主、从动盘的气隙来改变输出转速。
[0015]本技术的有益效果是：
[0016]小型化、高功率密度、低噪声是新一代船用汽轮辅机的发展方向，本技术将船用二回路系统中的两型重要设备(汽轮发电机组和汽轮给水机组)进行了集成式设计，将原两型机组大量结构类似、功能雷同的附属设备和系统管路进行了精简设计，降低系统和设备的复杂度。通过集成式设计，可大大减小船用设备尺寸及重量，提升机组的功率密度，同时为船用汽轮辅机的减振降噪设计腾出一定裕量，便于机组的低噪声设计。
附图说明
[0017]图1为机组外形图；
[0018]图2为机组热力系统图；
[0019]图3为机组滑油系统图；
[0020]图4为机组用磁力耦合器结构图。
具体实施方式
[0021]下面通过实施例对本技术进行具体的描述，但有必要在此指出的是，实施例只用于对本技术进行进一步说明，不能理解为对本技术保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本技术的内容作出一些非本质的改进和调整进行具体实施是不需付出创造性劳动的。
[0022]本实施例所述的一种可调速船用双功率输出的集成式机组基于船用2MW级汽轮辅机，机组的外形图如附图1所示。机组主要由一台高速冲动式汽轮机20、高速直流发电机21、给水泵22、联轴器23、可调速磁力耦合器24、公共机架25及机组附属管路、仪表等组成。高速冲动式汽轮机20一端通过联轴器23与高速直流发电机21直联(实际应用中高速汽轮机也可通过减速器与低速交流发电机联接)，另一端通过可调速磁力耦合器24与给水泵22联接。机
组所有部套件及附属设备、管路、仪表等集成布置，均安装在一台公共机架25上。
[0023]机组热力系统图如附图2所示，主要设备包括有汽轮机通流部分、主汽门26、配汽机构27等。蒸汽经过主汽门26和配汽机构27进入汽轮机的通流部分。通流部分由喷嘴弧段、双列速度级、转向导叶环、压力1～3级隔板和三个压力级组成。蒸汽通流部分使汽轮机转子转动，分别带动高速直流发电机21、给水泵22做功，乏汽排入冷凝器28。
[0024]机组滑油系统图如如图3所示。机组采用外供润滑油系统，润滑油可采用68号L
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TSA汽轮机油(优级品，GB11120
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89)或舰用防锈汽轮机油(GJB1601A
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98)。滑油系统主要为汽轮机前/后轴承及推力轴承、发电机前/后轴承、给水泵前/后轴承提供润滑用油，并分别经回油管路排至系统。在各轴承进油管路上设有了节流孔板29以调节油压和油量分配。滑油系统采用集成化结构，机组油管路集成布置在机架内部，机组整体布置趋于简洁。
[0025]机组用可调速磁力耦合器结构如附图4所示，采用两个铜导体盘和两个永磁体盘的双盘复合式结构形式，主要由导体转子、永磁转子和气隙组成。导体转子包括导体盘轭铁和导体盘；永磁转子包括永磁盘轭铁和永磁体盘；导体转子作为主动盘，永磁转子作为从动盘，主动盘与从动盘之间形成气隙。其中永磁体盘采用扇形结构，材料为钕铁硼，充磁方向为轴向充磁。导体盘采用实心盘式结构。可调速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调速船用双功率输出的集成式机组，其特征在于：由一台高速冲动式汽轮机、高速直流发电机、给水泵、可调速磁力耦合器、联轴器、公共机架及机组附属管路、机组调速系统组成，所述给水泵和高速直流发电机分别布置在高速冲动式汽轮机两端，所述高速冲动式汽轮机与高速直流发电机通过联轴器连接，所述高速冲动式汽轮机与给水泵通过可调速磁力耦合器连接，由一台高速冲动式汽轮机作为原动机，同时拖动发电机和给水泵做功。2.根据权利要求1所述的可调速船用双功率输出的集成式机组，其特征在于：所述高速冲动式汽轮机、高速直流发电机、给水泵及机组附属管路均集成安装在一台公共机架上。3.根据权利要求1所述的可调速船用双功率输出的集成式机组，其特征在于：所述高速直流发电机为恒定转速运行，所述给水泵能根据工况要求实现变转速运行。4.根据权利要求3所述的可调速船用双功率输出的集成式机组，其特征在于：所述高速冲动式汽轮机包括由喷嘴弧段、双列速度级、转向导叶环、压力1～3级隔板和三个压力级组成的通流部分。5.根据权利要求1所述的可调速船用双功率输出的集成式机组，其特征在于：所述可调速船用双功率输出的集成式机组采用外供润滑油系统，由外供润滑油系统为汽轮机前/后轴承及推力轴承、发电机前/后轴承、给水泵前/后轴承提供润滑用油，并分别经回油管路排至外供润滑油系统。6.根据权利要求5所述的可调速船用双功率输出的集成式机组，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李典来，李一兴，张鲲羽，王景胜，彭龙龙，
申请(专利权)人：中国船舶重工集团公司第七零四研究所，
类型：新型
国别省市：