摘要：以宁德核电3/4CRF循环水系统泵组齿轮箱为实例，对大型齿轮箱润滑系统油压进行计算分析。通过现场对齿轮箱各个润滑副油管道入口进行尺寸测量，结合启泵后油系统母管真实油压值，再经过计算数据的理论分析，最终使用改变齿轮箱各个润滑副油管道入口节流孔板尺寸的方法来实现大型齿轮箱润滑系统油压的调节。
关键词：油压计算 流量 压力调节
引言：宁德核电3/4CRF循环水系统泵组齿轮箱在日常期间存在3号机组与4号机组运行参数（母管油压与流量）不一致的现象，在该背景下通过宁德核电402大修与303大修对设备进行解体检查的窗口对设备油系统进行对比分析，并通过理论计算，得出润滑油分配的结果，判断设备是否运行在正常状态。宁德核电3/4CRF循环水系统泵组齿轮箱由David Brown Gear Systems LTD.戴维布朗齿轮系统有限公司生产。齿轮箱型号FCP09-10-003 SAP 5707，是一款高转矩轴向行星齿轮箱，其润滑油箱与齿轮箱集成，其余CGR设备均安装在可移动的托架上，包括润滑油系统和冷却系统以及仪表。
1、设备日常运行的参数跟踪
针对现场设备日常运行的状态，做出了参数的巡检跟踪，设备运行参数如下：
根据日常巡检参数可的出如下结论：
实际运行当中，3CGR053LP读数为4.0bar； 3CGR054LP读数为4.1bar； 4CGR053LP读数为4.9bar；4CGR054LP读数为4.6bar。
实际运行当中，3CGR027LD读数为240L/Min； 3CGR028LD读数为240L/Min ； 4CGR027LD读数为270L/Min ； 4CGR028LD读数为250L/Min 。
①、4号机组对比3号机组A列与B列齿轮箱润滑油油压高；
②、4号机组对比3号机组A列与B列齿轮箱润滑油母管流量高；
2、设备结构简介
宁德核电3/4CRF循环水系统泵组齿轮箱油回路图纸，齿轮箱所有的润滑油入口管道由一根进油母管通过润滑油循环泵将润滑油分配到各个润滑副当中，其中润滑副包括上部轴承润滑副、中间轴承润滑副、下部轴承润滑副、行星齿轮轴承润滑副、行星架与外齿圈润滑副、齿套连接处润滑副。
3、现场油路实际分配情况
通过宁德核电402大修与303大修对设备进行解体检查的窗口对设备油系统进行数据采集：
现场采集数据最后得出上部轴承润滑副、齿套连接处润滑副、下部轴承润滑副、中间轴承润滑副、行星齿轮轴承润滑副、行星架与外齿圈润滑副各处的进油管道截面尺寸存在差异。通过原图纸，可以查到该齿轮箱进油管道仅存在三处节流孔板，分别是中间轴承润滑副φ2.5、下部轴承润滑副φ2.8、行星齿轮轴承润滑副处φ5.6。
4、油压流量的计算分析
通过物理计算可知，Q=πR^2√(2P/ρ) 。
Q=πR^2√(2P/ρ) 式中，Q为流量，R为管半径，P的压力，ρ为液体密度。 流量=流速×（管道内径×管道内径×π÷4）；
对之前在设备上采集的数据可以进行计算分析。采集的润滑油进油口数量为6，分别命名各截面积上部轴承润滑副S1、齿套连接处润滑副S2、下部轴承润滑副S3、中间轴承润滑副S4、行星齿轮轴承润滑副S5、行星架与外齿圈润滑副S6。
则3A齿轮箱满足Q3A=（S13A+S23A+S33A+S43A+S53A+S63A)√(2P3A/ρ)；
3B齿轮箱满足Q3B=（S13B+S23B+S33B+S43B+S53B+S63B)√(2P3B/ρ)；
4A齿轮箱满足Q4A=（S14A+S24A+S34A+S44A+S54A+S64A)√(2P4A/ρ)；
4B齿轮箱满足Q4B=（S14B+S24B+S34B+S44B+S54B+S64B)√(2P4B/ρ)；
其中S13A=S13B=S14A=S14B；
S13A=S13B=S14A=S14B；
且其中的润滑油相同；
可建立简化模型：
则3A齿轮箱满足Q3A=（S23A+S33A+S43A+S53A)P3A；
3B齿轮箱满足Q3B=（S23B+S33B+S43B+S53B)P3B；
4A齿轮箱满足Q4A=（S24A+S34A+S44A+S54A)P4A；
4B齿轮箱满足Q4B=（S24B+S34B+S44B+S54B)P4B；
通过数据简化计算，可得出S3A（S23A+S33A+S43A+S53A)=S3B（S23B+S33B+S43B+S53B)＞
S4A（S24A+S34A+S44A+S54A)=S4B（S24B+S34B+S44B+S54B)；
最终通过前面实际运行当中，3CGR027LD读数为240L/Min； 3CGR028LD读数为240L/Min ； 4CGR027LD读数为270L/Min ； 4CGR028LD读数为250L/Min 。
可以验证实际运行当中，3CGR053LP读数为4.0bar； 3CGR054LP读数为4.1bar； 4CGR053LP读数为4.9bar；4CGR054LP读数为4.6bar。
5、结束语
目前宁德核电现场3/4CRF循环水系统泵组齿轮箱实际的运行状况是3号机组与图纸和EOMM上要求的运行状态与实际安装情况基本一致，但4号机组与图纸上的要求存在较大出入，其中最大的疑惑是齿轮箱节流孔板数目不一致。但通过自主计算分析，4号机因进油油压的变化，利用公式Q=πR^2√(2P/ρ)。
可分析出：4号机CRF齿轮箱上部轴承润滑副与行星架与外齿圈润滑副一定存在润滑油量增加的情况，而其他润滑副的变化情况便无依据得知，存在疑惑。目前根据分析结果，已向厂家David Brown Gear Systems LTD.戴维布朗齿轮系统有限公司发送相关函件，需要对方提供相关的计算支持文件，方可明确现场4号机CRF齿轮箱的润滑情况。
若现场能够获得全面的设备尺寸，通过对油压流量的分析计算，将可实现对设备的数字化润滑，按照相关的润滑要求对设备进行维护。
论文作者:唐宾阳,,王渊东
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/2
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