論文導(dǎo)讀:組合軸承位于發(fā)電機的下游側(cè),由正推力軸承,反推力軸承和發(fā)電機導(dǎo)軸承(徑向軸承)組成。油污對發(fā)電機定轉(zhuǎn)子造成污染,加速絕緣的老化,同時影響其散熱效果,從而降低機組使用壽命。由于漏油將導(dǎo)致機組軸承油系統(tǒng)油量減少,油箱油位降低,從而會導(dǎo)致機組由于油位過低而停機。
關(guān)鍵詞:組合軸承,油污,漏油,原因分析,檢查處理,技術(shù)措施
潮州供水樞紐電廠位于韓江流域下游東、西溪河段內(nèi),壩址距潮州市區(qū)約3.8km,壩址控制集水面積29084 km2,多年平均降雨量1610mm,多年平均徑流量251.1億m3。水庫正常蓄水位為10.5m。分東、西溪兩個電站,其中西溪電站裝機容量為2×14MW,運行凈水頭范圍2.00m~7.98m,額定水頭5.74m,額定流量282.8 m3/s;東溪水電站裝機容量為2×9MW,運行凈水頭范圍2.00米~7.13m,額定水頭4.8m,額定流量221.01 m3/s;樞紐總裝機容量為46MW,屬燈泡貫流機組。年發(fā)電量為2.08億kWh。
1發(fā)電機組合軸承結(jié)構(gòu)及作用
組合軸承位于發(fā)電機的下游側(cè),由正推力軸承,反推力軸承和發(fā)電機導(dǎo)軸承(徑向軸承)組成。發(fā)電機導(dǎo)軸承(徑向軸承)支承發(fā)電機轉(zhuǎn)子和主軸的重量。
安裝軸瓦的軸承體固定在軸承支架上,軸承支架則與管形座上游內(nèi)法蘭相連接。軸承體與支架之間有一楔形調(diào)節(jié)環(huán),其斜度使組合軸承能適應(yīng)因轉(zhuǎn)子的重量使主軸產(chǎn)生的彎曲變形,確保軸承部件都能處于正確的位置及形成均勻一致的油膜厚度。組合軸承承受的機組正反向推力和徑向力,均通過軸承支架傳遞至管形座,再由其傳遞至混凝土基礎(chǔ)。
軸承正常潤滑所需的油,是靠油本身的自重從高位油箱經(jīng)管路強迫噴射至正反推力環(huán)及導(dǎo)軸承的滑動面上。在開停機過程中,高壓油頂起油泵投入運行,高壓油強迫進入發(fā)電機導(dǎo)軸承(徑向軸承)和水導(dǎo)軸承,所有高壓油管路均有止回閥防止壓力油回流。
導(dǎo)軸承是偏心筒式瓦結(jié)構(gòu),分成上下兩瓣,安裝時不刮瓦不調(diào)間隙。進油口在軸瓦的上瓣,油進入軸瓦中的凹槽后,隨著大軸的高速轉(zhuǎn)動,進入軸瓦的下瓣與軸頸之間形成油膜,最后匯集在下瓣瓦跑合面的末端溝槽里,并通過排油口排走。軸承下部軸瓦中心處有一高壓油口,引入的高壓油能將大軸頂起約0.08mm,確保開停機時軸瓦跑合面有足夠的油膜厚度。
正推力軸承主要由一個推力環(huán)和8塊組成,承受機組正常運行時的水推力及同向的瞬時推力,推力環(huán)分成兩塊并用螺栓與主軸上游法蘭相連接。反推力軸承也由推力環(huán)和8塊推力瓦組成,主要承受機組異常情況下產(chǎn)生的瞬時反向水推力。正常情況下正推力環(huán)緊貼正推瓦,而反推力環(huán)與各反推瓦之間則有0.8~10mm的均勻一致的間隙。正反推力軸承各有一根供油環(huán)管,與推力瓦相對應(yīng)環(huán)管又分出16條配油管,所有推力瓦都各自聯(lián)接一條配油管,機組運行時潤滑油通過配油管均勻分配到推力瓦的進油邊前沿。推力瓦靠兩個徑向銷定位,瓦與軸承體之間有一蝶形彈簧托盤,此托盤便于推力瓦根據(jù)負荷和轉(zhuǎn)速情況的變化略微擺動來自動調(diào)整油楔,這種擺動對改變楔形油膜的結(jié)構(gòu)和軸承滑動面之間油壓的建立有很好的效果
2 油污對機組的不良影響
廣東省潮州供水樞紐西溪2#機組于2006年7月投運,東溪2#機組于2006年11月投運,但運行不久,就發(fā)現(xiàn)兩臺機組組合軸承相繼出現(xiàn)滲油。在進行2007年度維護檢修時,均發(fā)現(xiàn)該兩臺機的電機倉內(nèi)油污染嚴重,轉(zhuǎn)子下部支架內(nèi)還存有積油,對電機倉內(nèi)的定子、轉(zhuǎn)子造成了一定的油污染,已嚴重威脅到機組的安全運行,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
�。�1)油污對發(fā)電機定轉(zhuǎn)子造成污染,加速絕緣的老化,同時影響其散熱效果,從而降低機組使用壽命。
�。�2)油污對電機內(nèi)的控制、測量、信號裝置元器件和電纜等造成影響和損害。論文參考網(wǎng)。
(3)油污進入機組空冷器表面影響其冷卻散熱效果,導(dǎo)致發(fā)電機內(nèi)部溫度上升。
(4)由于漏油將導(dǎo)致機組軸承油系統(tǒng)油量減少,油箱油位降低,從而會導(dǎo)致機組由于油位過低而停機。
3 組合軸承滲油現(xiàn)象檢查
2007年12月1日對西溪2#機組開始枯水期年度檢修,機組停機后,進入電機倉內(nèi)檢查滲油情況時,發(fā)現(xiàn)油污染比較嚴重,支撐環(huán)外殼、定子線棒及轉(zhuǎn)子磁極等表面上均沾染了一層油漬,轉(zhuǎn)子支架下部、定子下部均還殘留有積油。
按目前的現(xiàn)狀,已難分辨滲漏點,為準確找出滲油點,決定采取投入機組潤滑油循環(huán)的方法來進行檢漏:首先用破布將電機倉內(nèi)的表面油漬擦拭干凈,特別是組合軸承外表面不留一點油漬,以便觀察。之后,按工作狀態(tài)模式進行機組潤滑油循環(huán),時間約八個小時。循環(huán)過程中,對組合軸承進行詳細觀察并記錄、標識滲油點。
經(jīng)循環(huán)檢查,發(fā)現(xiàn)如下滲油點
�。�1)推力油槽下部與支承環(huán)把合面有滲油,匯集后通過油管流進定子倉內(nèi);
�。�2)支撐環(huán)兩側(cè)分半縫、徑向軸瓦分半縫等均有滲油;
�。�3)徑向軸瓦與支撐環(huán)的把合密封面也見滲油。
發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象后對其他三臺機組全部進行了檢查,發(fā)現(xiàn)東溪2#機組組合軸承也存在漏油現(xiàn)象,情況與西溪2#機組基本相同。
4組合軸承漏油的可能原因分析
(1)組合軸承各組合面選用密封失效(密封選用有誤或質(zhì)量不過關(guān))導(dǎo)致漏油。
(2)所選用盤根與密封槽尺寸不匹配導(dǎo)致漏油。
(3)設(shè)計、制造方面的原因,實際尺寸與設(shè)計不符
�。�4)安裝方面的原因,如組合面是否錯位、密封條安裝工藝等幾個方面的原因。論文參考網(wǎng)。
5 組合軸承漏油檢查及處理
經(jīng)過對上述滲油點的觀察和分析,出現(xiàn)滲油的原因可能是上述滲油把合面的密封膠條失效,起不到止油作用而造成的。為此2008年10月20日開始,按照年度檢修計劃首先對東溪2#機組合軸承漏油處理。
在做好安全措施后,按照<處理方案>對組合軸承進行原地拆卸分解后檢查發(fā)現(xiàn):
組合軸承所有密封面(包括徑向軸承分半面、支撐環(huán)分半面、油槽與支撐環(huán)密封面、徑向軸承與支撐環(huán)密封面等部位)的各種規(guī)格、型號密封膠條均存在不同程度的硬化現(xiàn)象,甚至個別盤根硬化嚴重,密封膠條均已變硬、變脆,形如小木條,一拗即斷;密封膠條均已永久變形,毫無彈性和壓縮量。
6 組合軸承漏油處理技術(shù)措施
(1)拆除相關(guān)管路及自動化元件
�、俨鸪鬟M、排油管和壓力、流量變送器等元件,并做好記號,管口、孔口應(yīng)用干凈的棉布綁扎封堵牢固;
�、诓鸪屏τ筒酆蛷较蜉S承上的測溫電阻引線,并做好記號;
③根據(jù)具體情況,拆除其他阻礙施工的零部件。
�。�2)電機倉內(nèi)做好保護措施
因大部分的施工作業(yè)均在電機倉內(nèi)進行,并需進行氣割、電焊、打磨、錘擊等作業(yè),因此要切實做好電機倉內(nèi)的保護措施,預(yù)防在倉內(nèi)引起火災(zāi)或損傷定、轉(zhuǎn)子線圈等事故。可于定子下半部140°范圍內(nèi)鋪蓋石棉布,將定子、轉(zhuǎn)子線圈覆蓋嚴密并綁扎牢固;在定子底部搭設(shè)一檢修工作平臺,鋪上木板,嚴密保護好定子線棒和轉(zhuǎn)子磁極。論文參考網(wǎng)。在定子內(nèi)布置足夠數(shù)量的手提泡沫滅火器材。
�。�3)安裝推力油槽小車及軌道
檢查原有的小車軌道牢固性,如有需要應(yīng)做進一步的加固。按照圖紙在推力油槽下部安裝油槽小車,應(yīng)使其完全托住油槽并落于小車軌道上。以便利用小車將推力油槽往下游軸向移動。
�。�4)拆除集油罩,退出推力油槽
利用手拉葫蘆,分塊將集油保護罩拆除。上半部用鋼絲繩懸掛于上部,并固定穩(wěn)妥;下半部放于底部支架上,并用鐵線固定穩(wěn)妥。拆除推力油槽與支撐環(huán)的連接螺栓、定位銷釘,在油槽+X、-X兩側(cè)各掛上一個2T葫蘆,將油槽整體往下游移至軌道下游端部。移動過程中,應(yīng)注意油槽內(nèi)的推力瓦的固定情況,以防脫落。
拆除過程如下圖所示:
(5)轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)動部分重量
拆除徑向軸承調(diào)整塊前,需將轉(zhuǎn)動部分的重量由徑向軸承轉(zhuǎn)移,因此需考慮臨時支撐點來承載轉(zhuǎn)動部分的重量。根據(jù)現(xiàn)場實際情況,考慮采用兩個臨時支撐點來承載重量:
①按設(shè)計要求,頂起大軸(轉(zhuǎn)動部分)約0.2mm后,在轉(zhuǎn)子下半部約60度范圍內(nèi)用承載木質(zhì)墊條均勻塞緊空氣間隙,將轉(zhuǎn)動部分重量通過墊條轉(zhuǎn)由定子承載;(2)、為減輕定子承載的重量,避免造成定子局部變形,考慮在大軸靠鏡板處(原推力油槽安裝位置處,距離鏡板約100mm)增設(shè)一個支撐點。制作臨時大軸支架,放置于原推力油槽安裝小車軌道上,并布上四對楔子板,待大軸頂起后,打緊楔子板,將轉(zhuǎn)動部分重量通過臨時大軸支架轉(zhuǎn)移至安裝軌道(管型座)上。
�、诖筝S的頂起采用液壓千斤頂操作,并分別布置在兩處:一是在支撐環(huán)上游側(cè)的下部兩處專用位置上,布置兩個專用液壓千斤頂,頂起徑向軸承連將大軸頂起;另一處布置在臨時大軸支架上,支架兩側(cè)上也各布置一個液壓千斤頂。兩處的四個液壓千斤頂同時操作緩慢將主軸頂起,并即時將臨時大軸支架上的楔子板打緊,直至徑向軸承調(diào)整塊不受力為止。此時,則可將承載木質(zhì)墊條按要求塞緊空氣間隙。
�。�6)拆除調(diào)整塊
待確認轉(zhuǎn)動部份重量轉(zhuǎn)由兩處臨時支撐點來承載后,掛上1T葫蘆,分塊拆出調(diào)整塊,并對應(yīng)做好記號。
(7)拆卸上支撐環(huán)
確認拆卸上支撐環(huán)的專用吊具安裝牢固后,分別掛上兩個5T手拉葫蘆吊住支撐環(huán)并受力。拆除上支撐環(huán)與下支撐環(huán)的分半連接螺栓、上支撐環(huán)與管型座的把合螺栓,緩慢拉升葫蘆并配與其他葫蘆的調(diào)節(jié)配合,將上支撐環(huán)起吊至一定高度(以不礙拆卸徑向軸承為好),加以固定,完成后用干凈白布和橡膠皮保護鏡板及下半部反推力瓦。下半部支撐環(huán)不拆。拆卸、起吊過程中,應(yīng)注意避免碰撞損傷推力瓦、鏡板等;以及注意各吊具的受力情況。拆除過程如下圖所示:
�。�8)拆卸徑向軸承瓦
確認拆卸徑向軸瓦的專用吊具安裝牢固后,依序分別拆除徑向軸承瓦的各分半連接螺栓和銷釘,將各分塊徑向軸承瓦分別吊出并固定,完成后用干凈白布和橡膠皮保護徑向軸徑。拆卸拆卸、起吊過程中,應(yīng)注意避免碰撞損傷軸瓦、軸徑等。
�。�9)全面檢查并消缺處理,更換密封條
�、偃鏅z查徑向軸瓦、軸徑、鏡板等的情況,并進行研磨、修刮處理;
�、谌鏅z查各個密封把合面的情況,進行去毛刺除高點處理;檢查各密封槽的尺寸配合情況,并選用合適、合格的密封條。
(10)按序回裝各部件
確認上述全面檢查、消缺處理完成并合格后,按順序回裝徑向軸承瓦、上支撐環(huán)、調(diào)整塊、推力油槽、集油罩、相關(guān)管路及自動化元件等。在回裝過程中,應(yīng)注意保證部件的清潔,軸徑軸瓦應(yīng)涂抹潤滑脂,密封面應(yīng)涂抹密封膠,連接螺栓緊度應(yīng)達到要求并做好防松措施等。
(11)檢查軸線、軸瓦及空氣間隙情況并調(diào)整
待各部件回裝完成后,撤除定子下部的承載墊條,撤除承載的臨時大軸支架,將轉(zhuǎn)動部分的重量轉(zhuǎn)回由徑向軸承承載,恢復(fù)工作正常狀態(tài)。復(fù)測主軸軸線、空氣間隙及軸瓦間隙,并與檢修前測量數(shù)據(jù)比較。
�。�12)油循環(huán)檢查
待所有部件安裝恢復(fù)后,進行軸承系統(tǒng)的油循環(huán)檢查試驗。檢查組合軸承的漏油情況。
�。�13)機倉內(nèi)油污清理
確認組合軸承無漏油后,割除臨時架子,初步清理干凈場地。之后,進行機倉內(nèi)油污清理工作。根據(jù)實際情況,可以選用機電絕緣清洗劑清洗,用破布蘸機電絕緣清洗劑,人工擦洗定子線棒、鐵芯、轉(zhuǎn)子磁極等機倉內(nèi)能清洗到的部位,最后再用干凈布擦拭,盡可能的將油污染降到最低。
7結(jié)束語
發(fā)電機組合軸承漏油現(xiàn)象是比較常見的,應(yīng)引起重視,它直接影響發(fā)電機定子線圈、轉(zhuǎn)子線圈的絕緣,縮短發(fā)電機使用壽命以及其它對機組不良的影響。根據(jù)各種漏油的可能性和設(shè)備的實際情況正確分析漏油的原因,便于事故的處理 ,能直接提高工作效率和單位的經(jīng)濟效益。
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