杨佐卫，曾令刚，赵世全

（东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000）



多软件环境下主油泵集成设计系统研究

杨佐卫，曾令刚，赵世全

（东方汽轮机有限公司，四川德阳，618000）

摘要：鉴于汽轮机油系统中主油泵的自主设计需求，在流动分析与结构分析理论的基础上，编制了低比转速离心泵水力设计软件，与基于ANSYS WORKBENCH软件平台的水力性能预测模型和结构强度分析模型相结合，构建了主油泵集成设计系统，并以60 Hz-300 MW机组主油泵的全新设计作为设计实例，验证了主油泵集成设计系统的有效性和可行性。

关键词：主油泵，集成设计，性能预测，结构分析

0　前言

大型火电机组广泛采用“主油泵-射油器”型式与“主油泵-油涡轮”型式的润滑油系统，主油泵升压比高达15～18倍，要求“扬程-流量”特性曲线平坦，同时，为了防止汽轮机油系统中零件“碰摩”引起润滑油燃烧的事故而采用了铸铜叶轮，其材料的屈服强度远小于其他零件，高速条件下叶片头部易出现应力集中问题。传统的一元水力设计方法、材料力学与临界转速校核方法不能完全满足主油泵的设计要求，设计的主油泵效率偏低、“扬程-流量”特性曲线易出现驼峰，轴功率曲线随流量增加而迅速增加，叶轮易出现应力集中，并且试验周期长、成本高。因此，引入数值分析手段完善主油泵的设计必将成为发展趋势。

目前，国内外学者在离心泵的设计与分析方面已经做了许多工作。Voorde J V［1］提出了离心泵稳态和瞬态条件下的性能预测方法；……