电动盘车安全退出装置 【技术领域】
本发明涉及一种汽轮机电动盘车性能改进装置，尤其是一种电动盘车安全退出装置。
背景技术
汽轮机在起动冲转前和停机后，需启动盘车装置，带动汽轮机主轴缓慢旋转，以消除由温差引起的转子弯曲变形。在汽轮机起动冲转后即主机正式投运后，盘车装置的小齿轮必须与汽轮机转子上的大齿轮完全退出啮合，并处在安全的固定状态。
大部分电动盘车装置的动力为电机，电机的转速较高，通过蜗轮蜗杆减速装置将动力传递到传动轴，此时将转速降至20‑30r/min，小齿轮和传动轴是螺纹连接的，盘车开始时电机旋转，小齿轮会自动向扭力盘靠近直至与扭力盘轴向啮合同时小齿轮与大齿轮径向完全啮合，扭力盘与传动轴为过盈配合或键连接，动力由扭力盘传递给小齿轮，小齿轮将扭距传递给大齿轮，大齿轮的转速在10r/min左右，汽轮机主轴将维持这个转速盘车。
当盘车结束，电机电源被切断，汽轮机主轴会有徒走，大齿轮将按盘车方向继续惯性旋转，对于小齿轮和大齿轮来说原先的主被动关系将被改变，小齿轮由主动轮变成被动轮，由于此时传动轴已静止，小齿轮沿梯形螺纹旋转，逐渐离开扭力盘和脱离大齿轮，最后在刚好脱离大齿轮或某个随机的位置停下，小齿轮退出的位置并不固定，小齿轮的搭钩处于随机的位置，由于用户的不当操作和其他一些原因，时有搭钩被转子上的大齿轮撞击的事故发生，使盘车装置受损，对主机安全运行是一隐患。
【发明内容】
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供的一种确保当盘车停用后，小齿轮和小齿轮的正向搭钩处于安全和固定的位置的电动盘车安全退出装置。
为了达到上述目的，本发明所设计的电动盘车安全退出装置，它主要包括箱体、传动轴、蜗轮蜗杆驱动装置、小齿轮、大齿轮和扭力盘，蜗轮蜗杆驱动装置与传动轴传动连接，扭力盘固定连接在传动轴上，传动轴表面设有螺纹；小齿轮可移动设置在传动轴上，其中心设有与所述螺纹相配合的螺孔，在小齿轮上、靠近大齿轮的一侧设有一正向搭钩，所述小齿轮上还设有一反向搭钩，所述正向搭钩和反向搭钩分别位于小齿轮齿的两侧，在位于小齿轮退出侧的箱体上设有一齿条，该齿条与所述小齿轮及反向搭钩相配合；所述的箱体上还设有检测小齿轮位移的检测装置。通过检测装置可有效检测小齿轮退出大齿轮后的位置，以使现场操作人员一目了然，同时可向中控室传递盘车安全退出状态电信号，以便中控人员执行汽轮机起动和停机的后续程序；通过反向驱动蜗轮蜗杆，使得传动轴反向转动，使得小齿轮向远离大齿轮的方向(即退出侧)运行，反向搭钩可使小齿轮在运行过程中使小齿轮与齿条啮合，从而不再随传动轴转动，而只做轴向平移，可更有效地退出至安全位置。
为了使小齿轮脱离齿条准备切入大齿轮时，正向搭钩与大齿轮有一定的重合度；同样小齿轮退出大齿轮准备切入齿条时，反向搭钩与齿条有一定的重合度，从而确保小齿轮安全顺利的与大齿轮的切入啮合或退出，优选的方案是所述齿条端部与大齿轮靠近齿条一侧间的距离小于正向搭钩外端面和它相对应的远端的小齿轮齿端之间的距离，以及反向搭钩外端面和它相对应的远端的小齿轮齿端间的距离，同时大于小齿轮的齿宽。
为了好地实现小齿轮的位置检测，便于自动控制，优选的方案是所述检测装置主要由支座和联动板组成，所述支座位于小齿轮退出侧的箱体上，并位于小齿轮上方，其下端面上设置所述齿条，联动板通过铰链结构连接在支座上，其铰链连接点位于联动板上靠近小齿轮的一侧，从而由于重力的作用，可使联动板下端向小齿轮一侧偏转；所述支座的上端设有可被联动板旋转时遮蔽的指示结构和位置开关，所述的指示结构可以是各种醒目的指示标志，位置开关可采用常用的光电开关、电磁感应开关等，小齿轮在退出过程中可推动联动板绕铰链连接点转动，从而使其上端遮住指示标志，位置开关可感知这一动作，并输出信号用于自动控制。
为了更方便地实现传动轴的反转，优选的方案是所述蜗轮蜗杆驱动装置包括一电机，该电机的电机轴一端与蜗杆传动连接，另一端伸出至电机壳外，并与一手轮相连接。
本发明得到的电动盘车安全退出装置，可确保小齿轮安全顺利的与大齿轮的切入啮合或退出，通过检测装置可有效检测小齿轮退出大齿轮后的位置，以使现场操作人员一目了然，同时可向中控室传递盘车安全退出状态电信号，以便中控人员执行汽轮机起动和停机的后续程序；通过小齿轮与齿条的配合，可使小齿轮在位移时仅作轴向运动而不发生转动，可更为快速、更有效地切入大齿轮或退出至安全位置。
【附图说明】
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是实施例1中电机的结构示意图。
图中：箱体1、传动轴2、小齿轮3、大齿轮4、扭力盘5、正向搭钩6、反向搭钩7、检测装置8、支座9、联动板10、电机壳11、手轮12、齿条13、蜗轮14、蜗杆15。
【具体实施方式】
下面通过实施例结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，本实施例所描述的电动盘车安全退出装置，它主要包括箱体1、传动轴2、蜗轮蜗杆驱动装置、小齿轮3、大齿轮4和扭力盘5，蜗轮蜗杆驱动装置与传动轴2传动连接，扭力盘5固定连接在传动轴2上，传动轴2表面设有螺纹；小齿轮3可移动设置在传动轴2上，其中心设有与所述螺纹相配合的螺孔，在小齿轮上、靠近大齿轮4的一侧设有一正向搭钩6，其特征是所述小齿轮3上还设有一反向搭钩7，所述正向搭钩6和反向搭钩7分别位于小齿轮3齿的两侧，在位于小齿轮3退出侧的箱体1上设有一齿条13，该齿条13与所述小齿轮3及反向搭钩7相配合；所述的箱体1上还设有检测小齿轮3位移的检测装置8。为了使小齿轮3脱离齿条13准备切入大齿轮4时，正向搭钩6与大齿轮4有一定的重合度；同样小齿轮3退出大齿轮4准备切入齿条13时，反向搭钩7与齿条13有一定的重合度，从而确保小齿轮3安全顺利的与大齿轮4的切入啮合或退出，齿条13端部与大齿轮4靠近齿条13一侧间的距离小于正向搭钩6外端面和它相对应的远端的小齿轮3齿端之间的距离，以及反向搭钩7外端面和它相对应的远端的小齿轮3齿端间的距离，同时大于小齿轮3的齿宽。为了好地实现小齿轮3的位置检测，便于自动控制，所述检测装置8主要由支座9和联动板10组成，所述支座9位于小齿轮3退出侧的箱体1上，并位于小齿轮3上方，其下端面上设置所述齿条13，联动板10通过铰链结构连接在支座9上，其铰链连接点位于联动板10上靠近小齿轮3的一侧，从而由于重力的作用，可使联动板10下端向小齿轮3一侧偏转；所述支座9的上端设有可被联动板10旋转时遮蔽的指示结构和位置开关，所述的指示结构可以是各种醒目的指示标志，如一凸起的红点，小齿轮3在退出过程中可推动联动板10绕铰链连接点转动，从而使其上端遮住指示标志，位置开关可感知这一动作，并输出信号用于自动控制。当然检测装置8还可以是工业上常用的位移传感器，如电感式位移传感器。如图2所示，所述蜗轮蜗杆驱动装置包括一电机，该电机的电机轴一端与蜗杆传动连接，另一端伸出至电机壳11外，并与一手轮12相连接。在电机停止通电后，可通过手轮12实现电机轴的反向旋转。当然，蜗轮蜗杆的传动结构为机械领域常规技术，也可采用其他的驱动形式。
当电动盘车装置处于工作状态，即小齿轮3处于啮合状态或退出尚未到位时，联动板10由于自重，下端向小齿轮3一侧偏转，齿条13支座9上部的盘车红点清晰可见，无论现场显示的盘车红点和位置开关远传给中央控制室的信号都提示盘车处于工作状态，此时严禁汽轮机主机冲转启动，避免现场和控制室的误操作(中央控制室也可将盘车位置开关信号设计成与汽轮机启动装置逻辑连锁这将更加安全可靠)。
盘车结束，电机电源被切断，小齿轮3最后在刚好脱离大齿轮4或某个随机的位置停下以后，现场操作人员可以通过电机尾部的手轮12反向旋转，当安装在小齿轮3上的反向搭钩7与齿条13啮合后，小齿轮3向脱离大齿轮4的方向缓慢位移，同时带动联动板10绕活动铰链旋转，当盘车红点被联动板10覆盖，就提示现场操作人员电动盘车已安全退出，同时位置开关也向中控室发出相同的信息。
当汽轮机下一次需要盘车时，只要启动电机盘车小齿轮3将沿着齿条13逐步接近扭力盘5和大齿轮4，最后与扭力盘5和大齿轮4分别啮合，传递电机动力，开始盘车。本电动盘车安全退出装置，能确保当盘车停用后，小齿轮3和小齿轮3的正向搭钩6处于安全和固定的位置，同时也能保证下一次启动时的安全顺利的与大齿轮4的切入啮合。