woodwardTG13TG17调速器使用手册.docx
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woodwardTG13TG17调速器使用手册
警告
在安装、操作或维护本设备前，应通读本手册以及与所进行工作有关的所有其它出版物。
应遵循安全指导和注意事项，不按照说明书会引起人身伤害和/或财产的损失。
发动机、透平或其它类型的原动机应配置超速（超温或超压，在合适的场合）停机装置，这些停机装置应完全独立于原动机的控制设备以防止若机械－液压调速器或电子调节器，执行机构、燃料控制器、传动机构、杠杆机构或被控设备故障时的失控飞车引起的发动机、透平或者其它类型原动机的损坏及人身伤亡事故。
当本手册有重大修改时，手册编号所赋字母按字母表的顺序变为下一个字母。
修改的内容由其边上的竖线表明。
WOODWARD调速器公司保留随时修改本出版物的任何部分的权利。
WOODWARD公司所提供的资料被确认是正确和可靠的。
除非另有明确承诺，对于本手册的使用，WOODWARD调速器公司不负任何责任。
WOODWARD调速器公司1984年
保留所有权利
第一章概述
序言
说明
参考文献
第二章安装
序言
接收
贮存
驱动轴转向
连杆的连接
输出油
转速调整连杆
热交换器的安装（任选）
供油
何时需要热交换器？
第三章调速器的动行和调整
序言
首次运行
转速不等率
不等率的调整
第四章作用原理
序言
运行说明
油压和分配
飞锤的作用
导向阀的功能
不等率调整杠杆的功能
第五章故障排除
外表检查
定义
摆动
波动
振荡
第六章更换零件
更换零件资料
图示清单
1-1调速器的输出
1-2TG-13调速器
2-1泵壳组件
2-2泵壳组件
2-3油泵传动销的位置
2-4泵壳组件
2-5调速器驱动轴顺时针旋转的装配
2-6调速器驱动轴逆时针旋转的装配
2-7a螺钉转速调整，铸铁壳体TG-13和TG-17调速器的外形尺寸图
2-7b杠杆转速调整，铸铁壳体TG-13和TG-17调速器的外形尺寸图
2-7c杠杆转速调整，压模铸铝壳体TG-13和TG-17调速器的外形尺寸图
2-7d螺钉转速调整，压模铸铝壳体TG-13和TG-17调速器的外形尺寸图
2-8热交换器接口的位置
2-9热交换器的管路示意图
3-1不等率调整杠杆的移动
4-1TG-13和TG-17示意图（小）
4-1TG-13和TG-17示意图（大）
6-1铸铁壳体，螺钉转速调整TG-13和TG-17调速器的零件
6-2TG-13和TG-17顶盖组件的零件（杠杆转速调整）用于铸铁壳体的TG-13和TG-17
6-3压模铸铝壳体、螺钉转速调整TG-13和TG-17调速器的零件
6-4压模铸铝壳体、螺钉转速调整，带加长驱动轴TG-13和TG-17调速器的零件
6-5TG-13和TG-17顶盖组件的零件（杠杆转速调整）用于铸铝壳体的TG-13和TG-17
第一章概述
序言
本手册04042提供了有关WOODWARDTG-13和TG-17调速器安装、运行和调整、作用原理、故障排除和更换零件的一般说明。
说明
WOODWARDTG-13和TG-17是一种机械－液压转速有差调速器，用于不需要同步即恒转运行场合中的汽轮机控制。
TG-13和TG-17调速器的最大输出轴行程为40度。
空载到满载的推荐行程为2/3的调速器满行程。
TG-13和TG-17调速器最大工作能力以及有关调速器输出轴行程资料见图1-1。
A－过行程以保证达到原动机的限位点
B－空负荷至满负荷行程，通常推荐为2/3的调速器满行程
C－原动机加速所需的行程
D－原动机减速或停机所需的行程
在调速器40度的满行程内，TG-13的最大工作能力为12.2英尺-磅，TG-17为17.5英尺-磅。
推荐的调速器输出行程见上图。
在特殊的使用场合，原动机的最小或最大限位可以处于调速器的限位之外。
图1-1调速器的输出
调速器通过其伸出壳体两边的带花键的输出轴来提供输出。
TG-13和TG-17内置油泵的大小以满足在下列标准转速范围内进行：
1100~2400转/分
2400~4000转/分
4000~6000转/分
TG-13调速器运行时的内部油压力为1034KPa，（左图为螺钉转速调整，右图为杠杆转速调整）而TG-17调速器为1379KPa。
任一种调速器都就设置在由用户订货时指明的转速范围。
在有些应用场合中，高转速的调速器（4000~6000转/分）可能需要热交换器。
（见第二章）
两种调速器都能在低于规定转速范围之下控制转速，但此时的输出力矩和控制性能将有所下降。
TG-13和TG-17都有两种不同的结构，铸铁壳体和压模铸铝壳体。
调速器的稳定运行要求具有转速不等率，转速不等率在工厂设定，但内部可调。
TG-13和TG-17有两种转速调整方式：
标准型为螺钉转速调整。
杠杆转速调整是可选项，并由伸出上盖两边的带花键轴组成构成。
图1-2TG-13调速器
注释：
TG-13和TG-17调速器由它们的上盖组件形式来加以鉴别。
通常，称为TG-13和TG-17调速器或TG-13和TG-17杠杆式调速器。
两种调速器的驱动轴转向都是单方向的。
对于铸铁和压模铸铝壳体的调速器，都可以现场改变其转动方向。
铸铁壳体调速器能通过内部变化来改变其转向。
而压模铸铝壳体调速器可通过拆除四个螺钉并将泵壳旋转180度来外部改变其转向。
（见第二章）
由于动作零件少、耐风雨的结构和自供油，使TG-13和TG-17调速器的维护工作降至最低限度。
调速器的驱动轴带动一台常压油泵。
内部油泵油压由减压阀/蓄能器控制。
安装在调速器壳体每边的油位计便于检查油的状况和油位。
参考文献
其它有关的说明参考WOODWARD发布的资料，这些资料可以网上下载（网址：
编号名称
04038TG-13和TG-17调速器的产品技术规范。
25071液压调节器的用油。
25075用于机械－液压式调节器贮存的商品保护包装。
36641调速器油热交换器。
第二章安装
序言
在搬运和安装TG-13和TG-17调速器时须小心，尤其是要避免对驱动轴、输出轴和转速调整轴或调整螺钉的撞击。
不当使用会损坏密封件，内部零部件和改变工厂的设定值。
不能用调速器驱动轴作为支承来放置调速器。
接收
TG-13或TG-17从工厂发运时是垂直放置在木架上用螺栓固定并用包装箱包装。
壳体的每边都装有一个油位计，通气口/注油口罩盖的位置处于调速器垂直安装运行的位置上。
TG-13或TG-17在工厂试验调整后，放去调速器油，并进行油封和喷漆。
这样，内部零件上都复盖着一层薄薄的油膜以防止生锈。
外伸轴喷涂润滑剂。
在安装和运行或用户重新试验前不需要进行内部清洗。
贮存
从我们工厂接收到的TG-13或TG-17调速器可以作短期贮存。
对于长期贮存，贮存在不利环境中（即大的温差、潮湿或腐蚀性空气），或者调速器安装在汽轮机上的贮存，应将调速器注满油并按照WOODWARD手册25075“用于机械－液压式调节器贮存的商品保护包装”中的保护包装说明采取一定的保护措施。
如果用于水平运行的调速器的通气口/注油罩盖已被拆除，而调速器又需要垂直贮存时，在给调速器注油前应用螺塞来取代罩盖以防止油罩盖处泄漏。
驱动轴转向
WOODWARD调速器驱动轴的转动方向由调速器顶部看其转向加以确定。
注释：
从TG-13或TG-17调速器的顶部观察，其正确的转动方向应与铭牌上打印的“CW”（顺时针）或“CCW”（逆时针）一致。
调速器的驱动轴只能作单向旋转，当从调速器顶部看，其转动方向应与安装凸缘处看到的汽轮机轴转动方向一致。
如果调速器油泵的旋转方向不对，就无法建立起油压。
没有油压，油泵部件就开始发热，从而引起转动部件的卡死。
注意！
当从调速器和安装凸缘的顶部看，调速器传动与汽轮机驱动的方向必须一致。
不正确的传动转向会损坏调速器。
改变驱动转向
不在底座上加工油泵偏心环的TG-13或TG-17（见图2-1）采用下列步骤：
图2-1泵壳组件
1．见图2-1、2-2、和2-3。
2．从汽轮机上拆下调速器，放光调速器里的油。
3．将调速器横放，使冷却器接口朝上。
4．转动驱动轴使键槽朝上。
5．拆去四个泵壳固定螺钉，拆下泵壳。
6．查看泵壳上转向箭头标记，转动偏心环使其销子孔位于所需的轴转向箭头旁。
7．将销子插入偏心环上的销孔中（销子必须低于平面）。
图2-2泵壳组件
图2-3油泵传动销的位置
8．将油泵的内、外齿轮装入泵壳。
9．确保驱动轴上的键槽朝上，油泵传动上的方头销处于适当位置。
10．将泵壳组件装在驱动轴上，使内齿轮上的槽与油泵传动销对准。
注释：
不要为了让内、外油泵齿轮啮合而转动驱动轴，因为转动驱动轴有可能使油泵传动销子掉出来。
油泵传动销子上的方头必须如图2-3所示保持其相对于壳体底部的位置。
11．用四个螺钉将泵壳固定在壳体上，拧紧力矩为33.9N·m。
12．应确保驱动轴旋转自如。
13．将飞锤保持卡圈装在驱动轴上。
在泵壳和卡圈之间留有0.010英寸的间隙，拧紧力矩为5.6N·m。
注释：
如果驱动轴不能旋转自如，松开泵壳的四个螺钉，使油泵对中，然后再拧紧螺钉。
在底座上加工油泵偏心环的TG-13和TG-17（见图2-4），采用下列步骤：
1．见图2-5和2-6；
2．拆去四个泵壳螺钉；
图2-4泵壳组件
注释：
当泵壳旋转180度时，应使泵壳组件平面紧靠调速器壳体（见下面的警告）。
如果让油泵传动轴（124）与飞锤驱动轴（123）脱开的话，（见图6-3）调速器输出时达到最大燃料位置，这可能引起超速的危险。
警告！
如果在重新装配油泵时，飞锤轴没有与油泵传动轴连上，会引起人身伤亡和/或设备损坏事故。
3．将泵壳组件旋转180度。
4．将泵壳上的转向箭头对准调速器壳体上的基准点。
图2-5示出了调速器驱动轴顺时针（CW）旋转时的装配。
图2-6示出了调速器逆时针（CCW）旋转时的装配。
图2-5调速器驱动轴顺时针旋转的装配
图2-6调速器驱动轴逆时针旋转的装配
从图2-5中可以看到，被称作“顺时针”旋转的TG-13或TG-17的装配时应将表明逆时针旋转的转向箭头靠近调速器壳体上的基准点。
而被称作“逆时针”旋转的TG-17装配时，如图2-6所示，应将表明顺时针旋转的转向箭头靠近调速器壳体上的基准点。
这是因为正常的转向定义为从调速器顶部向下看所看到的转向，而在作转向改变时是从调速器的底部看。
5．如果调速器配置了转速调整螺钉，将转速调整螺钉顺时针拧到底。
如果调速器配置的是杠杆转速调整机构，用花键留钣手030943将转速调整轴钣至最大燃料位置，并使其保持在该位置上，这样就能在压缩调速器的调速弹簧以防止调速器驱动轴（124）与飞锤组件（123）脱开（见图6-3）。
应确保驱动轴的花键头与接套啮合。
当重新装上四个螺钉时应保持压紧调速弹簧，拧紧力矩为9.0N·m。
如果高速配备了加长驱动轴的话（见图6-4），其螺钉的拧紧力矩为2.6~7.0N·m。
6．确保驱动轴旋转自如。
7．打开顶盖，确保当油泵传动旋转时，飞锤亦旋转。
飞锤没有啮合好，就有可能需要重新装配油泵。
如果飞锤与油泵传动轴脱开，调速器的输出将处于最大燃料位置，这可能会引起超速的危险。
警告！
如果在重新装配油泵时，飞锤轴没有与油泵传动轴连上，会引起人身伤亡和/或设备损坏事故。
调速器安装
该调速器能够垂直或水平安装。
当观察安装基座上的调速器时，如果其驱动轴处于垂直或水平位置，就称为垂直或水平安装。
工厂安装的排气口/注油口罩盖位置和排油旋塞位置适用于调速器的垂直运行。
对于水平运行，罩盖和排油旋塞应移至它们相应的替换位置上。
这样，就使伺服活塞处于底部，使其完全浸入油中防止伺服活塞中渗入空气。
对于罩盖和旋塞的替换位置以及调速器的安装孔位置及其尺寸见外形尺寸图（图2-7）。
如合意的话，可以将油位计移至右边。
应保证留有足够的空间以连接燃料控制或汽阀连杆，手动转速调整或调整杠杆连杆以及油维护。
确保驱动轴的转向（顺时针或逆时针）和调速器转速调整与使用场合符合。
注释：
调速器驱动轴的正确转向和调速器的最大转速给定值刻印在铭牌上。
调速器驱动轴只能单方向旋转，从调速器顶部向下看，其驱动轴的旋转方向必须与安装凸缘处看到的汽轮机轴旋转方向相同。
如果调速器驱动轴油泵转向不对，将建立不起油压。
没有油压，油泵零部件就发热，从而引起转动部件的卡死。
确保调速器驱动轴与汽轮机轴的精确对中和同心，所有接合处必须适当配合，且不应用附加的约束力。
用于传动的联轴器必须允许热膨胀使驱动轴不受轴向力作用。
联轴器还必须保证不使调速器驱动轴单边受力。
注意！
在调速器驱动轴装配传动联轴器时不能重击，也不能过度施力使调速器就位。
驱动轴的直径为（12.675~12.687mm）。
过度施力会损坏调速器。
在调速器和发动机安装凸缘之间使用一垫片以允许接合表面的细小缺陷。
采用一适当长度的传动联轴器和一只5#半月键，将调速器装在安装凸缘上。
均匀地拧紧调速器的固定螺栓。
注释：
当拧紧调速器的四个固定螺栓时，应参考发动机制造商对拧紧力矩限制的技术规范。
连杆的连接
输出轴
输出轴从调速器壳体的两侧伸出，满行程为40度转角。
空载到满载之间的推荐行程为调速器满行程的2/3。
安装好的连杆必须活动平滑，无约束，可以在停机方向上加载弹簧力以消除松动。
警告！
确保输出轴行程的两端都留有足够的行程余量。
若在最大燃料位置处缺少足够的行程余量，当要求最大燃料时，原动机就无法满足最大燃料要求。
若在最小燃料位置处缺少足够的行程余量，调速器就无法使原动机停机，从而可能会引起设备损坏或人员伤亡。
转速调整连杆
如果TG-13或TG-17配置了任选的杠杆转速调整机构，那就必须在转速调整轴的任一端上装上连杆。
在调速器的转速范围内，杠杆转速调整机构要求30度的转角行程。
一个具有最大作用力为2.5N·m的内部复位弹簧作用于转速调整轴。
转速调整杠杆还必须操纵自如，无卡涩或松动。
热交换器的安装（任选）
如果必须安装热交换器，热交换器的安装必须低于调速器的油位以防止油从调速器的排气口/注油口罩盖处溢出。
安装前冲洗热交换器。
制作连接冷油器和调速器所需的管子。
图2-7表明了接口位置以及管子的连接。
请注意图2-8，热交换器接口位置，来自冷油器出口的油有二个接口位置，究竟使用哪一个取决于调速器的安装位置。
管子的大小必须使管路压力损失小于103KPa（15磅/英寸2）。
运行转速6000转/分，且采用0.188厚度的常压油泵（0.188是高速调速器上的标准厚度）的调速器，其流入冷油器进口（接口0.125英寸—27NPTF）的油流量在1034KPa下为3.8L/min（150psi下为1加仑/分）。
在系统的最低点处，将调速器的排油口接入冷油器的出口路上。
（见图2-9）
建议在通往热交换器的冷却水管路上安装节流装置来调节冷却水流量以达到最佳运行油温，调速器的油温过冷会引起调速器运行不正常。
图2-8热交换器接口位置
图2-9热交换器的管理示意图
供油
拆去排气口/注油口罩盖,给调速器注入1.7L（1.8VS）套脱油至油位计中能看到油位。
如果调速器采用了热交换器，就需要更多的油。
起动前，应保证油位计中能看到油位，发动机起动后调速器达到运行温度时，根据需要再加一点油。
根据调速器的运行温度来选择调速器油的牌号（见表2-1）。
使用表2-1和2-2作为选择合适的润滑和液压油。
油的牌号根据调速器的运行温度范围来选择。
还可以利用这些资料来识别和解决WOODWARD调速器公司发动机和透平调节器部生产的产品中与所使用油有关的一般故障。
在调速器与发动机公用油源的使用场合，使用发动机制造商推荐的液压油。
调速器的用油既是润滑油又是液压油，因此，它必须具有一定的粘度系数使在运行温度范围内能正常运行。
并且还必须有适当的添加剂使其在运行范围内保持成份的稳定和一定的属性。
调速器用油必须与密封材料丁腈胶（腈聚丙烯、碳氟化合物）相容。
许多汽车和燃气发动机油，工业润滑油和其它的矿物或合成油都能满足这些要求。
对于在运行温度下具有50~3000SUS（赛波特粘度）的大多数油来说，WOODWARD调速器都能稳定运行。
在正常运行温度下，粘度是100~300SUS。
执行器的响应缓慢或不稳定可能是没粘度超出了上述的范围。
调速器中零部件的过度磨损或卡涩可能是下列因素：
1．由下列原因造成的润滑不足。
a.所用的油在冷态时，尤其在起动期间流速过慢。
b.调速器中无油。
2．由下列原因造成的油污染：
a.盛油的容器不干净。
b.调速器遭受到加热和冷却循环，从而使油中产生了凝结水。
3．由下列原因造成的油不适用于运行条件：
a.环境温度的变化。
b.不合适的油位，引起泡沫，油中夹带空气。
调速器在超出油的最高极限温度下的连续运行会使油产生氧化。
调速器零件上积炭或泥状沉积物就表明油已氧化。
要减轻油的氧化，就行采用热交换器或其它的手段来降低执行器和运行温度，或者调换在运行温度是有较强抗氧化的油。
警告！
如果油的粘度超出了50~3000SUS的范围，就会使调速器控制不稳定而引起发动机的可能超速。
原动机的超速和/或飞车会引起设备严重受损，以及人员伤亡事故。
油选用表2-1给出了推荐的特殊粘度油。
选用一种容易买到的，好牌号的矿物油或合成油，并连续使用这相同牌号的油，不能将不同等级的油混合使用。
满足API（美国石油学会）发动机维护分等标准的“S”组或“C”组油，（以“SA”或“CA”到“SF”和“CD”开头）都适合调速器的使用。
满足下列技术规范所规定的性能要求的油也适合调速器的使用：
VSMIL-L-2104A，MIL-L-2104C，MIL-L-4615C，MIL-L-46152A，MIL-L-46152B，MIL-L-45199B。
VISCOSITYCOMPARISONS
粘度比较
CEBTUSTIKES
（CST.CS,ORCTS）
运动粘度.厘施
（CST.CS或CTS）
SAYBOLTUNIVERSAL
SECONDS（sus）NOMINAL
赛波特粘度
（SUS）100°F
SAEMOTOR
（APPROXIMATE）
（近似值）
SAEGEAR
（APPROXIMATE）
（近似值）
ISO
15
80
5W
15
22
106
5W
22
32
151
10W
75
32
46
214
10
75
46
68
310
20
80
68
100
463
30
80
100
150
696
40
85
150
220
1020
50
90
220
320
1483
60
115
320
460
2133
70
140
460
表2-2粘度比较表
如果油被污染或者怀疑调速器的不稳定是由于油的原因所引起时,就行更换调速器的用油。
当油仍有温度和搅动下排放调速油；在注入新油之前使用具有润滑特性的干净溶液（例如燃油或煤油）冲洗调速器。
如果没有足够的时间使冲洗溶液完全排光的话，可以用与重新注入相同的油冲洗调速器以避免新油的稀释和可能的再次污染。
为了避免再次污染，调换的油中不应有灰尘，水份和其它外来物质，油须用干净的容器盛装。
警告！
有关溶液的使用请遵照制造商的说明书或限制条件。
如果没有这类说明书，处理时需小心。
应在通风良好的场所使用清洗溶液，并防止明火或火花。
不遵守上述完全指南会引起火灾，设备的严重受损，人员死亡事故。
仔细选择的适合运行条件且与调速器部件相容的油应具有长的使用周期。
对于运行于理想条件下的调速器，即最小的灰尘和水份且在极限油温之中运行，可以延长其换油周期。
可能的话，定期的油样分析有助于确定换油周期。
顽固或重复出现的油问题应提交有资格的油类专家来解决。
推荐的连续运行油温为60~93℃（140~200°F）。
环境温度的极限值为-29~93℃（-20~200°F）。
在调速器壳体外的下方部位处测量调速器的温度，实际的油温约比该测量温度高6℃（10°F）。
何时需要热交换器？
TG-13或TG-17在某些场合中要求使用热交换器以防止由于油温过高使油老化及其引起的问题。
通常，在低、中档转速范围内（1100~2400转/分和2400~4000转/分）运行的调速器不必使用热交换器，高转速的调速器（4000~6000转/分）在一些使用场合中可能需要使用热交换器。
诸如油粘度，调速器转速，周围热源的热辐射，以及安装凸缘和环境温度等因素都会影响油的状况，此时就要求使用冷油器，详见WOODWARD手册25071“液压调节器的用油”。
根据各个场合的安装条件，可能需要使用外部冷油器。
如果在运行温度下油粘度低于100SUS，则就要求采用冷油器。
TG-13和TG-17调速器都配置了连接冷油器的接口。
在实验室试验条件下，一台具有0.09~0.19m2（1~2平方英尺）有效热传递面积的单通逆流式热交换器就能给大多数高转速TG-13和TG-17调速器的应用提供足够的冷却。
如果对是否需要热交换器或选择热交换器的规格有不明白之处，可与WOODWARD调速器公司联系。
第三章调速器的运行和调整
序言
本章节介绍了TG-13和TG-17调速器的首次运行和调整特性。
首次运行
装备了TG-13或TG-17调速器的透平首次运行前，应保证所有的前期安装工作都已圆满完成。
警告！
为了防止可能引起的人员伤亡和/或设备的损坏事故，在起动发动机，透平或其它原动机时应准备好紧急停机的措施，以避免由于机械—液压调速器或电子调节器，执行机构，燃料控制装置，传动机构，连杆或者被控设备故障引起的飞车或超速。
通常，一台新的或检修后的调速器投入使用时所需做的工作仅仅是对调速器注油和调整额定转速的设定值。
所有其它的调整都已按透平制造商的技术规范在工厂试验时完成，因此，不需要作进一步调整。
调速器的转速设定值出厂前作了整定，以使在首次起动时达到调速器的额定转速。
该设定值可能与透平的额定转速不符。
建议在起动前，通过旋转手动转速调整螺钉或者顺时针旋转杠杆转速调速机构中的高速限位螺钉来降低转速设定值，使首次起动时达到低的转速。
缓慢地打开蒸汽阀。
检查汽轮机的转速，按需要进行调速使汽轮机达到额定转速。
确保连接输出轴和阀门的连杆已调整至正确位置，能满足最大和最小蒸汽流量的要求。
通过人为扰动输出轴连杆或转速设定值来检查调速器能否稳定运行。
当调速器受扰动后，稍有超速就能回复到原先的转速时，则认定调速器稳定性良好，不稳定则表明需要进行不等率的调整。
转速不等率
转速不等率，或简单地称作不等率，是增加调速器稳定性一种方法。
不等率是当调速器输出轴从最小燃料位置移向最大位置时，随着负载的增加，引起的转速下降值。
不等率用额定转速的百分比来表示。
如果转速没有下降而是增加，则表明调速器有负的不等率，负不等率将使调速器不稳定。
不等率不够大时，随着负载的变化会引起振荡或波动形式的不稳定，而不等率太大全使调速器在加负载或减负载时响应迟钝。
不等率可由下列计算：
不等率%=空载转速—满载转速X100
满载转速
不等率的调整
工厂设定的，在20度输出轴行程上的6%不等率对大多数使用场合都能够提供足够的稳定性，因此，在调速器运行前，一般不需要作调整。
调速器解体重新装配后，可能需要进行调整。
注释：
如果调速器的输出轴从“空载”到“满载”的行程没有用到调速器满行程的2/3时，不等率将等比例减小。
如果调速器不稳定或对负载的变化响应困难，可以在调速器运行
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