一种舰用燃气轮机油封装置的制作方法

1.本技术属于燃气轮机领域，特别涉及一种舰用燃气轮机油封装置。


背景技术：

2.作为舰艇主动力的燃气轮机，对舰用燃气轮机油封装置等维护保养设备不管从数量上还是质量上均提出了很高要求。舰艇为了保证动力的持续性，一般会在艇上或训练基地预留若干台非装载燃机作为备份，作为备份的燃气轮机可能很长时间不会使用，但长时间在海洋环境下存放，燃油系统和滑油系统极易发生锈蚀现象，大大降低燃气轮机的使用寿命。为了防止燃油、滑油系统发生腐蚀，延长燃气轮机贮存时间，需要利用油封装置对备份的燃气轮机在运转状态下进行内部油封，因此油封装置对舰艇燃气轮机的正常使用和维护保养至关重要。
3.目前，现有技术中的油封装置还存在很多缺陷。例如，虽然有的油封装置设置有滑油滤，但是滑油被循环高温脱水后只经过一次过滤即被注入燃油系统，滑油品质很难达到要求的精度等级，油封效果将大打折扣，滑油经过高温脱水后，需要自然冷却至油封温度标准，自然散热时间长，整个油封过程准备时间延长，油封效率低下；油箱尺寸比较小，只能实现燃机燃油系统油封，油封能力有限，由于受到油箱体积的限制，油箱内部的加热电阻丝较短，而电阻丝的单位长度功率一定，电加热器总功率很小，滑油从常温加温脱水温度的加热时间长，油封效率低下；一般油封时对滑油的温度要求为20℃～60℃，滑油经过过滤、脱水及降温后可能不会立即进行油封操作，长时间的搁置滑油自然冷却，滑油温度不满足油封要求，目前现有油封装置均不具备保温结构或者保温功能；过滤器是否堵塞暂无有效判断措施，若过滤器堵塞导致供油压力损失增大无法满足供油压力的要求，而且供油流量也将相应降低，油封时间增加，油封效率降低；一般油箱的出油口距离油箱底板留有一定的焊接距离，导致油箱底部滑油无法充分利用，燃机油封成本提高，造成资源浪费；燃气轮机油封装置在海洋环境(高温度、高湿度、高盐雾)下使用，直接裸露在外的金属材料容易加速腐蚀失效；滑油在过滤和加温脱水过程中的油品取样不便；清洁后的油污或剩余存油排放不彻底，可能影响二次油封。
4.因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。


技术实现要素：

5.本技术的目的是提供了一种舰用燃气轮机油封装置，以解决现有技术存在的至少一个问题。
6.本技术的技术方案是：
7.一种舰用燃气轮机油封装置，包括：
8.车体；
9.油箱，所述油箱固定安装在所述车体上，所述油箱上开设有出油口以及回油口，所述油箱上安装有电加温器，所述油箱内部安装有温度传感器以及磁翻板液位计；
10.主供油管路，所述主供油管路的第一端与所述出油口连接，所述主供油管路由第一端至第二端依次设置有齿轮泵电机、第一压力传感器、过滤器以及第二压力传感器；
11.溢流管路，所述溢流管路的第一端与所述主供油管路连接，接入点位于所述齿轮泵电机的下游，所述溢流管路的第二端与所述油箱连接，所述溢流管路上设置有溢流阀；
12.循环供油管路，所述循环供油管路的第一端与所述主供油管路的第二端连接，所述循环供油管路的第二端与所述回油口连接，所述循环供油管路上由第一端至第二端依次设置有循环电磁开关阀以及空气冷却器；
13.油封供油管路，所述油封供油管路的第一端与所述主供油管路的第二端连接，所述油封供油管路的第二端通过供油软管与燃气轮机的燃油、滑油系统接口连接，所述油封供油管路上设置有供油电磁开关阀；
14.电器控制柜，所述电器控制柜用于根据所述温度传感器、所述磁翻板液位计、所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器的信号，控制所述电加温器、所述齿轮泵电机、所述溢流阀、所述循环电磁开关阀、所述空气冷却器以及所述供油电磁开关阀的开启和关闭。
15.在本技术的至少一个实施例中，所述车体底部设置有车轮以及固定地脚。
16.在本技术的至少一个实施例中，所述油箱为容积为160l的长方体结构，其底板、侧壁板以及顶板均为3mm薄板，材质为022cr17ni12mo2。
17.在本技术的至少一个实施例中，所述油箱的底板中间低，两边高，所述底板的中间开设有排油接口，所述排油接口上设置有排污手阀。
18.在本技术的至少一个实施例中，所述出油口位于所述油箱的侧壁板上，所述出油口处安装有90
°
弯头，所述90
°
弯头用于缩短进油端与所述底板之间的距离。
19.在本技术的至少一个实施例中，所述回油口位于所述油箱的顶板上，所述回油口处安装有u型弯管。
20.在本技术的至少一个实施例中，所述油箱的侧壁板上设置有清洁手孔。
21.在本技术的至少一个实施例中，所述油箱上安装有空气滤清器。
22.在本技术的至少一个实施例中，所述电器控制柜还用于当两个压力传感器的压力差超过0.35mpa时进行报警。
23.在本技术的至少一个实施例中，所述第一压力传感器与所述过滤器之间的主供油管路上设置有取样针阀。
24.发明至少存在以下有益技术效果：
25.本技术的舰用燃气轮机油封装置，可以显著提高油封滑油清洁度，改善滑油品质，延长燃机油封后的贮存时间；加热功率大，能够降低加温脱水时间，缩短油封准备时间，提高油封效率；通过设计空气冷却器，滑油加温脱水后冷却效率高，缩短油封准备时间；具备滑油自动保温、过滤器自动监测等功能，智能化程度高；利用取样针阀，外露金属合理选材等手段，具有较高的维修性、保障性和环境适应性；滑油利用率高，大大降低油封成本。
附图说明
26.图1是本技术一个实施方式的舰用燃气轮机油封装置原理图；
27.图2是本技术一个实施方式的舰用燃气轮机油封装置一个角度视图；
28.图3是本技术一个实施方式的舰用燃气轮机油封装置另一个角度视图；
29.图4是本技术一个实施方式的油箱底板示意图；
30.图5是本技术一个实施方式的出油口示意图；
31.图6是本技术一个实施方式的回油口示意图；
32.图7是本技术一个实施方式的电加温器示意图。
33.其中：
34.1-车体；2-排污手阀；3-油箱；4-磁翻板液位计；5-空气滤清器；6-齿轮泵电机；7-压力传感器；8-过滤器；9-供油电磁开关阀；10-供油软管；11-循环电磁开关阀；12-取样针阀；13-溢流阀；14-空气冷却器；15-电加温器；16-温度传感器；17-电器控制柜；18-车轮；19-固定地脚；20-清洁手孔；21-排油接口；22-底板；23-90
°
弯头；24-u型弯管；25-电阻丝。
具体实施方式
35.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。
36.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
37.下面结合附图1至图7对本技术做进一步详细说明。
38.本技术提供了一种舰用燃气轮机油封装置，包括：车体1、油箱3、主供油管路、溢流管路、循环供油管路、油封供油管路以及电器控制柜17。
39.具体的，如图2-3所示，车体1底部设计有车轮18以及固定地脚19。油箱3通过焊接固定安装在车体1上，油箱3上开设有出油口以及回油口，油箱3上安装有电加温器15，油箱3内部安装有温度传感器16以及磁翻板液位计4。本实施例中，电加温器15在油箱侧壁板的靠近下侧位置均匀布置三个，通过合理设计，增大电加温器15的电阻丝25长度，进而增加电加温器15功率，实现快速加温脱水，并且将电阻丝25设计成螺旋结构，在油箱3有限的轴向长度空间内，充分增大电阻丝25的长度。
40.在本技术的优选实施方式中，油箱3为薄板围焊而成的长方体结构，其底板22、侧壁板以及顶板均为3mm薄板，油箱3底板22、侧壁板以及顶板拼焊而成。设计过程中充分考虑环境对元器件的影响，为了能够在海洋环境下长期稳定使用，将油箱3裸露在外的金属部分材料选用耐腐蚀的022cr17ni12mo2(316l)，将不满足三防要求的元器件通过电控柜将其与环境进行物理隔离。通过合理设计，油箱3有效容积达到160l，拓宽油封装置工作能力，不仅对燃油系统内部油封也可对滑油系统进行内部油封。
41.有利的是，本实施例中，如图4所示，油箱3的底板22中间低，两边高，底板22的中间
开设有排油接口21，排油接口21上设置有排污手阀2，油污通过底板22中间的排污手阀2排放，从而实现油箱3清洁油污排放彻底。如图5所示，出油口位于油箱3的侧壁板上，为了在油封时提高油箱3内的滑油利用率，在出油口处安装有90
°
弯头23，90
°
弯头23用于缩短进油端与底板22之间的距离，保证油箱3底部的滑油也能被充分利用。如图6所示，回油口位于油箱3的顶板上，回油口处安装有u型弯管24，滑油在回油时会形成类似喷泉的效果，增大与空气换热面积，实现快速冷却。
42.有利的是，本实施例中，油箱3的侧壁板上设置有清洁手孔20，油箱3的上方设计有空气滤清器5。
43.本技术的舰用燃气轮机油封装置，主供油管路的第一端与出油口连接，主供油管路由第一端至第二端依次设置有齿轮泵电机6、第一压力传感器、过滤器8以及第二压力传感器。通过布置过滤器8对滑油过滤，提升滑油品质，保证油封效果。
44.本技术的舰用燃气轮机油封装置，溢流管路的第一端与主供油管路连接，接入点位于齿轮泵电机6的下游，溢流管路的第二端与油箱3连接，溢流管路上设置有溢流阀13。
45.本技术的舰用燃气轮机油封装置，循环供油管路的第一端与主供油管路的第二端连接，循环供油管路的第二端与回油口连接，循环供油管路上由第一端至第二端依次设置有循环电磁开关阀11以及空气冷却器14。通过空气冷却器14能够利用强制对流换热实现滑油高温脱水后的快速冷却，利用翅片结构增大滑油与空气的对流换热面积，实现滑油的快速冷却。
46.本技术的舰用燃气轮机油封装置，油封供油管路的第一端与主供油管路的第二端连接，油封供油管路的第二端通过供油软管10与燃气轮机的燃油、滑油系统接口连接，油封供油管路上设置有供油电磁开关阀9。
47.本技术的舰用燃气轮机油封装置，电器控制柜17用于根据温度传感器16、磁翻板液位计4、第一压力传感器以及第二压力传感器的信号，控制电加温器15、齿轮泵电机6、溢流阀13、循环电磁开关阀11、空气冷却器14以及供油电磁开关阀9的开启和关闭。电器控制柜17通过plc控制实现油箱3的自动保温功能，通过油箱3内部的温度传感器16采集温度信号，电器控制柜17根据设定的温度范围，当温度传感器16监测到的滑油温度低于设定温度时，开启电加温器15，当监测温度高于设定温度范围时，关闭电加温器15，保证油箱3内滑油温度始终处于设定的温度范围内。有利的是，本实施例中，电器控制柜17还用于当两个压力传感器7的压力差超过0.35mpa时进行报警，过滤器8的实现堵塞报警功能，当前、后压力差超过0.35mpa时，证明过滤器8发生堵塞，需要清洗或更换滤芯。
48.有利的是，本实施例中，为了油品取样方便，第一压力传感器与过滤器8之间的主供油管路上设置有取样针阀12。在主供油管路合适位置设计取样针阀12，当完成循环过滤和加温脱水工序后，开启取样针阀12取样化验。
49.本技术的舰用燃气轮机油封装置，能够在燃气轮机冷运转状态下将满足一定压力、温度和清洁度的滑油及其防锈剂通过供油软管10注入燃气轮机燃油系统和滑油系统，完成油封。本技术主要包括循环过滤、加温脱水、降温保温及油封四个工作模式，具体如下：
50.a)循环过滤：将溢流阀13调到最大开度，关闭供油电磁开关阀9，关闭循环电磁开关阀11，开启齿轮泵电机6，逐渐减小溢流阀13开度至过滤器8上游的压力传感器7示数达到溢流阀工作压力，开启循环电磁开关阀11，油箱3内滑油开始循环过滤，过滤过程中从取样
针阀12处取油液化验，滑油清洁度满足要求，过滤完成；
51.b)加温脱水：启动电加温器15，滑油循环加温，温度传感器16监测油箱3内滑油温度，自动控制电加热器15的启停，使滑油温度保持在105～110℃范围内，滑油在此温度范围内脱水，当滑油不再产生气泡时，完成脱水工作；
52.c)降温保温：启动空气冷却器14，当滑油循环降温至60℃时，关闭空气冷却器14；保温过程中电器控制柜17根据温度传感器16的反馈信号，自动控制电加温器15的启停，使滑油温度始终保持在50～60℃范围内，实现滑油保温功能；
53.d)油封：通过供油软管10连接燃气轮机燃油、滑油系统油封接口，打开供油电磁开关阀9，关闭循环电磁开关阀11，燃机开始油封；油封过程中，温度传感器16实时监测滑油温度，电器控制柜17自动控制电加温器15的启停，使滑油温度始终维持在20～60℃范围内，完成燃机油封。
54.本技术的舰用燃气轮机油封装置，通过布置玻纤过滤器8，滑油经过多次循环过滤，可有效提高滑油清洁度，提升油封滑油品质，显著提高燃机贮存时间；在循环供油管路上布置空气冷却器14，同时通过合理设计加热电阻丝25结构增加单位轴向长度内的电阻丝25长度，可减少降温冷却和加温脱水过程的准备时间，提高整体油封效率；增加油箱3容积，可同时对燃油系统和滑油系统进行油封，拓宽油封装置的工作能力；通过对油箱出油口、排油口以及回油口结构的合理设计，提高滑油利用率，降低油封成本，保证油箱排油彻底和冷却效果；过滤器8两端设计压力变送器，监测过滤器是否堵塞；对暴露在海洋环境的金属结构合理选材，避免发生腐蚀现象，延长油封装置使用寿命；设计针阀方便油品取样；通过plc对温度传感器16和电加温器15的合理控制实现保温功能，同时实现减重目的。
55.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，包括：车体(1)；油箱(3)，所述油箱(3)固定安装在所述车体(1)上，所述油箱(3)上开设有出油口以及回油口，所述油箱(3)上安装有电加温器(15)，所述油箱(3)内部安装有温度传感器(16)以及磁翻板液位计(4)；主供油管路，所述主供油管路的第一端与所述出油口连接，所述主供油管路由第一端至第二端依次设置有齿轮泵电机(6)、第一压力传感器、过滤器(8)以及第二压力传感器；溢流管路，所述溢流管路的第一端与所述主供油管路连接，接入点位于所述齿轮泵电机(6)的下游，所述溢流管路的第二端与所述油箱(3)连接，所述溢流管路上设置有溢流阀(13)；循环供油管路，所述循环供油管路的第一端与所述主供油管路的第二端连接，所述循环供油管路的第二端与所述回油口连接，所述循环供油管路上由第一端至第二端依次设置有循环电磁开关阀(11)以及空气冷却器(14)；油封供油管路，所述油封供油管路的第一端与所述主供油管路的第二端连接，所述油封供油管路的第二端通过供油软管(10)与燃气轮机的燃油、滑油系统接口连接，所述油封供油管路上设置有供油电磁开关阀(9)；电器控制柜(17)，所述电器控制柜(17)用于根据所述温度传感器(16)、所述磁翻板液位计(4)、所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器的信号，控制所述电加温器(15)、所述齿轮泵电机(6)、所述溢流阀(13)、所述循环电磁开关阀(11)、所述空气冷却器(14)以及所述供油电磁开关阀(9)的开启和关闭。2.根据权利要求1所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述车体(1)底部设置有车轮(18)以及固定地脚(19)。3.根据权利要求1所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述油箱(3)为容积为160l的长方体结构，其底板(22)、侧壁板以及顶板均为3mm薄板，材质为022cr17ni12mo2。4.根据权利要求3所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述油箱(3)的底板(22)中间低，两边高，所述底板(22)的中间开设有排油接口(21)，所述排油接口(21)上设置有排污手阀(2)。5.根据权利要求4所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述出油口位于所述油箱(3)的侧壁板上，所述出油口处安装有90
°
弯头(23)，所述90
°
弯头(23)用于缩短进油端与所述底板(22)之间的距离。6.根据权利要求5所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述回油口位于所述油箱(3)的顶板上，所述回油口处安装有u型弯管(24)。7.根据权利要求6所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述油箱(3)的侧壁板上设置有清洁手孔(20)。8.根据权利要求7所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述油箱(3)上安装有空气滤清器(5)。9.根据权利要求1所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述电器控制柜(17)还用于当两个压力传感器(7)的压力差超过0.35mpa时进行报警。10.根据权利要求9所述的舰用燃气轮机油封装置，其特征在于，所述第一压力传感器
与所述过滤器(8)之间的主供油管路上设置有取样针阀(12)。

技术总结
本申请属于燃气轮机领域，特别涉及一种舰用燃气轮机油封装置。包括：车体、油箱、主供油管路、溢流管路、循环供油管路、油封供油管路以及电器控制柜。本申请通过过滤器对滑油经过多次循环过滤，可有效提高滑油清洁度，提升油封滑油品质，显著提高燃机贮存时间；在循环供油管路上布置空气冷却器，同时通过合理设计加热电阻丝结构增加单位轴向长度内的电阻丝长度，可减少降温冷却和加温脱水过程的准备时间，提高整体油封效率；增加油箱容积，可同时对燃油系统和滑油系统进行油封，拓宽油封装置的工作能力；通过对油箱出油口、排油口以及回油口结构的合理设计，提高滑油利用率，降低油封成本，保证油箱排油彻底和冷却效果。保证油箱排油彻底和冷却效果。保证油箱排油彻底和冷却效果。


技术研发人员：乔木 宋志佳 刘旭峰 黄新禹 耿金嵩
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2023.02.13
技术公布日：2023/7/11