程 功

(黑龍江省火電第一工程公司黑龍江 哈爾濱 150000)

0 引言

滑動軸承是汽輪機組軸系統(tǒng)重要部件，它承受轉子的重力并支撐轉子的轉動，對正常運轉的汽輪機組軸系統(tǒng)的振動，軸瓦烏金溫度，回油溫度等起著十分重要的影響，現(xiàn)代大型汽輪發(fā)電機組通常使用的支持軸承都是圓筒形軸承，橢圓形軸承，三油楔軸承和可傾瓦軸承等，軸承設計的是否合理，安裝質量的好壞，對汽輪機組的安全穩(wěn)定運行起著十分重要的作用。

1 軸承開箱驗收莫忽視

軸承運抵施工現(xiàn)場，應組織供應部門等有關人員進行開箱檢查驗收，對照裝箱單清點設備，檢查設備是否齊全，清洗設備，外觀檢查設備有否碰撞損傷等現(xiàn)象，有否嚴重的銹蝕現(xiàn)象，軸承解體要對各個零部件的位置打上記號，以防日后組裝時裝反方向和裝錯位置，設備清洗干凈后，檢查軸瓦烏金是否有刮傷等現(xiàn)象，施工現(xiàn)場有條件進行著色檢查的就通知金檢的人員對軸瓦烏金進行著色檢查，如果施工現(xiàn)場沒有條件進行著色檢查，應進行浸煤油檢查，將軸承吊放在煤油箱里面，煤油要浸過其頂部，浸二十四小時之后吊出來，用碎布把煤油抹干凈，在軸承的表面涂上一層白灰水，等到白灰水風干之后，檢查軸承套與烏金接合處是否有煤油滲出而浸濕白灰水分析判斷軸承套與烏金之間是否鑄造不嚴實而有脫落現(xiàn)象，對在安裝過程中暫時還沒有使用的零部件應涂上黃油妥善保存好。

2 軸頸與軸瓦烏金接觸檢查、檢修是重點

2.1 雖然制造廠在設計制造軸承時已計算好軸承的承載能力和軸承的溫度，但考慮到制造廠的加工精確度，軸承瓦套鑄造后風化時間是否足夠或者氣候的變化而造成瓦套變形，就有可能產生轉子軸頸與軸承烏金接觸不夠均勻，在以后運轉過程中就會造成軸承烏金溫度局部偏高，因此在安裝施工過程中必須對軸頸與軸瓦烏金接觸進行檢查，其方法是:把支承轉子的兩個下瓦吊裝在軸承座上面，在轉子軸頸處涂上紅丹，把轉子水平吊放在軸瓦上面，盤動轉子，使涂了紅丹的軸頸與軸瓦烏金發(fā)生磨擦，吊起轉子，檢查軸瓦烏金上面紅丹的接觸情況，接觸不是很均勻的，用刮刀把凸出部分修刮掉，修刮用的刮刀刀口不能起線，刀口要平，同時要盡量保證烏金表面修刮后平滑過度，如此反覆進行直致其接觸均勻，修刮時要把頂軸油進油孔堵住，以免刮出來烏金屑掉進去而把頂軸油進油堵死，軸承在設計時已經考慮到軸承進油壓力和進油量，如果軸瓦中分面有間隙，不能夠密封有泄漏現(xiàn)象就會造成軸承進油壓力降低，進油量減少，這樣會影響軸瓦的烏金溫度和回油溫度，油膜厚度，因此必須要檢查軸承中分面的接合情況，不能有間隙，在上下半組合并擰緊中分面螺栓的情況下，用0.05 mm塞尺不能塞入為合格，如果局部地方間隙偏大，要進行研磨修刮，修刮時刮刀的切削方向要與油的泄漏方向垂直，以免由于刮刀口的不平滑造成加工起槽產生泄漏現(xiàn)象。

2.2 為了使轉子軸頸、軸承、軸承襯套、軸承座能更好地接觸，固定式軸承(如圓筒軸承、橢圓軸承、三油楔軸承等)軸承和軸承襯套之間球面一般設計要求接觸點達到75%以上，軸承運抵施工現(xiàn)場后，其球面之間的接觸要進行檢查，考慮到軸承軸承襯套的結構、剛度、運輸?shù)葐栴}、容易發(fā)生彈性變形，因此不能把軸承分為上下半各自檢查，安裝軸承中分面定位銷并打緊，擰緊中分面螺栓，把整個軸承組裝好。在軸承外球面處均勻薄薄的涂上一層紅丹粉，上下左右搖動軸瓦，搖動范為最好在5 mm之內。使軸承外球面和襯套內球面的表面之間發(fā)生磨擦，兩個球面的表面就會有接觸的痕跡，接觸不良的要進行修刮，修刮過程要盡量保持其表面的光潔度，不能用磨光砂輪機等較為粗糙的加工工具進行修刮，應該選用刮刀，油光銼刀等較為精細的工具進行修刮，每次修刮的切削量不要太大，修刮方向最好以*形狀分多次慢慢進行，等到接觸點均勻分布達到75%以上為合格，球面檢修完成之后要經質量部等有關部門的人員檢查驗收確認，球面經過修刮后，其配合間隙(或緊力)會發(fā)生改變，因此必須進行重新測量，可采用壓鉛絲的辦法進行，由于間隙較小(有些軸承設計是緊力)因此襯套中分面處可加臨時墊片把上襯套墊起，臨時墊片的厚度選定后，鉛絲的直徑要與之相對應，鉛絲的壓縮量最好不超過其直徑的二分之一，壓縮量過大測量出來的數(shù)值不準確。把鉛絲彎成一個圓形，放置在軸承球面的頂部中間處，襯套中分面處放置臨時墊片和大于測量間隙2倍的鉛絲，組裝軸承襯套，安裝上定位銷并打緊，對角均勻擰緊襯套中分面螺栓，用塞尺檢查球面頂部縱向前后的間隙是否一致(如果前后間隙偏差過大要分析原因，找出原因并加以處理后重新測量)，檢查如果無異常，把中分面螺栓松開，撥出定位銷，吊起上襯套，用外徑千分卡尺測量鉛絲的厚度，用頂部鉛絲的平均厚度減去中分面鉛絲的平均厚度所的植，是正值的表示是間隙配合，是負值的表示緊力配合，如果得出的數(shù)值與設計要求不相符，要進行處理，間隙過大(緊力偏小)可以修刮襯瓦套中分面來進行調整，間隙過小(緊力偏大)可以在襯瓦套中分面處加不銹鋼墊片調整。

2.3 汽輪發(fā)電機組的軸承型式有其行業(yè)傳統(tǒng)的選擇習慣，雖然隨著滑動軸承研究的發(fā)展在不斷改進，但大體的選擇型式有圓筒形軸承，橢圓形軸承，三油楔軸承，可傾瓦軸承等幾種(如上海汽輪機廠生產的600 WM汽輪機所選的軸承是:高、中壓轉子前后兩端選用的是四瓦塊的可傾瓦軸承，#1低壓轉子前端軸承采用上半是一整塊的半圓型瓦塊，下半由兩瓦塊組成的可傾瓦軸承，#1號低壓轉子后端和#2號低壓轉子前后的兩個軸承都是采用圓筒軸承)目前我國幾大汽輪機廠設計和制造的圓筒瓦軸承和橢圓軸承在下瓦中分處開了進油口，大家都知道，軸頸的直徑比軸承內圓直徑小，軸頸因為轉子重力等外載荷的作用總是向下偏離軸承的幾何中心，軸承外圓表面和軸承內圓表面形成楔形間隙，當高速旋轉的軸頸將具有一定黏度的潤滑油帶到軸頸下方，形成油膜，將轉子托起避免轉子軸頸與軸承軸瓦表面發(fā)生干磨擦，但這樣又造成油膜內的液體磨擦，消耗了能量轉變成了熱量，因此，每個軸瓦應有足夠的潤滑油量及時把軸瓦內的熱量帶走，才能保證軸瓦烏金溫度始終保持在允許的范圍之內(在70℃ －90℃的范圍內，是正常狀況，極限≤100℃ －110℃)這就要求軸頸和軸瓦之間要有足夠的間隙，也就是說在運行狀態(tài)下，要有足夠的供油量來保證油膜的厚度(油膜厚度太小，軸瓦烏金溫度太高都是很危險的)，為了能夠保證軸瓦有足夠的供油量，在圓筒瓦軸承和橢圓軸承下瓦左右中分面往下開一個進油的油囊，油囊的寬度和下瓦進油口的寬度一樣，長度是把下瓦內半圓周長分成三分之一，左右油囊各占三分之一，油囊的下部修刮成半橢圓形，其深度是底部半橢圓形處0.05 mm－0.10 mm，靠上端軸瓦中分面處是0.60 mm－0.80 mm，正常運行時，油囊里面充滿著和系統(tǒng)供油壓力一樣的潤滑油，轉子軸頸高速轉動時就有足夠的潤滑油被帶到軸頸下方而形成剛度較大油膜，油囊里面的潤滑油在轉子軸頸高速轉動的帶引下，自上而下油膜壓力在不斷升高，如果油囊表面修刮不平滑就會造成油膜壓力波動，造成“油膜振動”而引起轉子產生振動，因此油囊表面自上而下要平滑過渡，修刮時可將油囊的長度分成約干等份。每等份處畫上記號(等份越多越精確)，計算出各等份處的深度，靠軸瓦中分處如果深度是0.80 mm，往下四分之一處深度0.60 mm，中間處深度地0.40 mm往下四分之一就是0.20 mm，最低處就是0.05 mm，深度的測量辦法是用一把比軸瓦寬度稍長的刀口尺靠在軸瓦上壓實，用塞尺測量各等分記號處的深度，各等份處的深度修刮到符合要求，油囊的表面就較平滑，不會形成波浪形，由于各制造廠的設計要求不同，油囊是否要加工修刮，加工深度是多少要征得制造廠，生產單位等有關部門的同意確認之后，方可進行修刮，以免造成不應有的錯誤。

2.4 隨著國民經濟的不斷發(fā)展，汽輪發(fā)電機組也越建越大，現(xiàn)在的大型機組采用多缸多條轉子，整個軸系中心較長(如上海汽輪機廠生產的600 MW汽輪機組采用的是四個汽缸、四條轉子11個軸承)，軸承是介于轉子和基礎之間的環(huán)節(jié)，是轉子——軸承——支撐——基礎系統(tǒng)一個重要組成部分，整個轉子的重量通過軸承支撐在軸承座上面，考慮到汽輪機組在安裝和以后的檢修中，軸系中心調整的方便，制造廠在設計和選用不同軸承型式的基礎上，根據各軸承的結構型式，位置等設計選用不同的支承型式把軸承支承固定在軸承座上面，有選用無瓦枕支承固定，有些選用固定(不能折卸)的瓦枕支承固定，有些選用可拆裝調整瓦枕支承固定，可拆裝的調整瓦枕與襯瓦套之間設有調整墊片，轉子的重量和軸承的重量是靠瓦枕支承在軸承座上面，調整墊片是用來調整軸系中心用，墊片的張數(shù)不能太多，部頒標準不得超過三張，下瓦通常是兩塊或叁塊瓦枕支承，上瓦頂部設有一塊瓦枕，瓦枕和軸承座之間要求接觸嚴密，由于轉子的載荷較大加上轉子是高速轉動，如果瓦枕與軸承座之間接觸不夠嚴密會造成轉子的振動，因此，當軸承、軸承座、轉子等設備運抵現(xiàn)場，軸承進行檢修后，把下瓦吊放在軸承座上面，吊進轉子，測量轉子對應油檔洼窩的中心位置，根據測量出來的數(shù)據，調整瓦枕墊片厚度，達到轉子對應油檔的洼窩中心，由于瓦枕與軸承座洼窩是圓孤形接觸，調正之后瓦枕圓孤幾何尺寸發(fā)生變化，與軸承座洼窩圓孤幾何尺寸不符合，因此必須修刮瓦枕的圓孤達到與軸承座洼窩圓孤相吻合，各瓦枕調整墊片的調整量的計算，是根據瓦枕中心和軸承園周中心點的連線與軸承垂直中心線的夾角θ來計算，需要調整的數(shù)值和cosθ的乘積，即為該瓦枕調整墊片的調整量(例:轉子要升高0.10 mm，底部瓦枕調整墊片加厚0.10 mm，左右兩塊瓦塊的調整墊片，調整量是0.10 mm×cosθ)汽機扣蓋之前，瓦枕的研磨不用翻瓦可直接在軸承上面研磨，但汽輪機扣蓋后，基礎二次灌漿完成，連通管導汽管安裝完畢，復水器灌水之后，靠背輪連接前的軸系中心復查，由于轉子不能吊走，就要把下瓦翻出來才能修刮，考慮到在翻瓦過程涂在瓦枕上面的紅丹接觸點有部分是翻瓦時由于瓦枕和軸承座洼窩表面發(fā)生磨擦而得出來的接觸假點，因此在下瓦翻出來之前，要用塞尺檢查瓦枕與軸承座之間的接觸情況，來判斷確應那些接觸痕跡是真，那些接觸痕跡是假。如果把所有的接觸痕跡都鏟掉，很難把軸承瓦枕修刮好。軸承瓦枕接觸要達到均勻接觸，接觸面積不能少于75%，且0.03 mm塞尺不能塞入。有些軸承設計時軸承瓦枕處開有進油孔，進油孔的整個圓周必須接觸嚴密，以防漏油而造成軸瓦進油壓力降低進油量減少。軸承瓦枕修刮之后，其表面不能太過粗糙，精修刮時最好用油光銼和油石確保瓦枕表面光滑。

2.5 汽輪機軸系一般都設置有推力軸承，用來承受軸系的軸向推力。其推力盤，油膜，推力瓦塊之間的工作原理與支持軸承類似。只是其載荷不是轉子的重量，而是軸系的軸向推力。推力軸承分為工作側瓦塊和非工作側瓦塊。檢修時要檢查測量每側瓦塊的厚度差。同側瓦塊的厚度差不能超過0.02 mm。根據轉子的旋轉方向確認瓦塊的進油方向(工作側與非工作側方向相反)。在進油方向處要修刮進油油楔。瓦塊與推力盤之間的接觸要檢查，由于瓦塊間存在厚度差，瓦塊與推力盤之間的接觸情況不能單獨進行，要與運行狀態(tài)相同的情況下進行。組裝好推力瓦，軸向加力(約5噸左右)推動轉子，使推力盤與推力瓦塊貼實盤動轉子。涂在瓦塊上的紅丹就會有接觸痕跡出現(xiàn)。同樣的辦法檢查另一側瓦塊的接觸情況，接觸不均勻的要進行修刮，直至修刮到每塊瓦塊接觸點達到75%以上為合格。推力瓦相對應的轉子K值定位后，才能進行測量推力間隙，推力間隙如果不符合設計要求，可調整支持環(huán)背后的調整墊塊的厚度來達到。

3 軸承安裝封閉前后要細查

汽輪機扣完大蓋，軸系中心的復查結束，靠背輪連接完畢，潤滑油的油質經化驗合格，油循環(huán)結束后，軸承的安裝進行正式封閉。考慮到潤滑油質的問題，整個軸承必須徹底清洗并用壓縮空氣吹干凈。軸瓦的各項安裝數(shù)據需最后測定確認。頂軸油進油孔必須確認里面無雜質通暢。下瓦一翻上來，應馬上把軸承座的進油孔封好，以防有東西雜物掉到進油孔里面。在安裝初期找中心盤車及翻瓦的時候，有可能造成轉子軸頸和軸瓦烏金拉毛。轉子軸頸處需用麻繩拖光滑。軸瓦與烏金表面要用刮刀修刮光滑。通知儀表的人員安裝測量瓦溫用的熱電偶。軸瓦吊裝回去前要用壓縮空氣吹干凈，表面抹上一層潤滑油。下瓦翻回去時切記把封堵軸承座進油孔用的東西拿出來，否則以后啟機潤滑油供應不進軸瓦。注意不能拉壞熱電偶的引出線。下瓦翻到位后，最好重新檢測熱電偶是否完好。軸瓦側部間隙重新測量確認。重新測量軸瓦頂部間隙，可傾瓦由于瓦塊可以活動，瓦塊在翻瓦時要利用特制的固定螺釘(專用工具)擰入瓦塊內，將瓦固定在軸承套上面，防止吊裝時瓦塊脫落。有些制造廠(如上海汽輪機廠600 MW機組)在瓦套上面加工有測量用的孔，如果有測量孔的可用深度千分卡尺測量瓦塊的提升量。如果瓦套上面沒有開測量孔(哈爾濱汽輪機廠300 MW機組)的，用兩顆特制的螺釘(專用工具)把瓦塊提起來，用塞尺在瓦塊前后中間處測量。由于瓦塊前后擺動，用兩把塞尺前后同時塞，取平均值即可。把頂軸油的進油管接通，把下瓦翻回去時，有個問題值得注意的，就是軸承上安裝了防止由于轉子轉動帶動其轉動的定位銷。如果設計在軸承水平中分面處，下瓦翻到位之后，最好用鉛錘把軸瓦往回敲1 mm，使定位銷不受力。落下轉子調整瓦口間隙與初裝值相等，如果定位銷受力，就有可能出現(xiàn)不靠定位銷側的瓦枕受力較重。底部瓦枕受力較輕，靠定位銷側的瓦枕不受力，造成瓦枕受力不均勻。軸承不是很到位，左右偏移，這樣有可能引起轉子運轉時，軸承和轉子的振動偏大。

4 結束語

軸承是汽輪發(fā)電機組的重要部件，它安裝的好壞，對汽輪發(fā)電機組正常運轉時轉子振動，軸承振動，軸瓦溫度，回油溫度等汽輪機運行監(jiān)護參數(shù)有著重要的影響。在整個檢修安裝過程中，要嚴格按廠家圖紙設計要求，部頒標準進行，數(shù)據測量要準確，并作好施工記錄。有些數(shù)據作為安裝質料移交給業(yè)主。精心施工，不能因為工期緊，搶進度而馬虎了事;各個零部件要保管好，不要丟失。

鑒于汽輪機軸承種類繁多，安裝方法各有不同，本文的論述難免存在片面性和局限性，懇請有關專家提出寶貴意見!多謝審閱!

［1］上海汽輪機廠產品說明書N600－16.7/538/538.

［2］上海汽輪機廠安裝工藝導則.

［3］電力建設施工及驗收技術規(guī)范汽輪機組篇.