羅建春
(新化縣爐觀壩水電管理所 婁底市 417603)
湖南省新化縣小橋江電站水頭112m,流量2.08 m3/s,安裝2臺臥式混流式機組,為彈性聯(lián)軸器連接的四支點機組,機組單機容量為800kW,2008年8月兩臺機組投產(chǎn)運行。兩臺機組在初次安裝試運行時,只空載運行了10多分鐘,推力和前導(dǎo)瓦溫就升到60℃多,安裝隊多次處理后無法解決,后生產(chǎn)廠家派技術(shù)人員多次處理,瓦溫一直在50℃以上運行,夏天則在60℃左右。因瓦溫一直偏高,加之運行人員水平不高,兩臺機組運行3年時間,多次燒壞軸瓦。2011年8月兩臺機組因瓦溫過高單機只能帶500kW左右負荷運行。電站檢修班和其它檢修隊伍多次檢修,問題沒有解決,而機組生產(chǎn)廠家已倒閉,技術(shù)人員也聯(lián)系不上。2011年10月筆者參與了該電站兩臺機組的檢修。
造成機組軸瓦溫度過高的原因很多,我們逐一進行了排查,主要查出了以下問題:
(1)推力瓦為固定可傾式,瓦背的可傾支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,接觸面為一個直徑8mm的平面;同時大部分瓦塊在瓦座內(nèi)存在卡阻現(xiàn)象。這樣造成推力瓦與鏡板之間形成的油楔口太小,很難形成有效的壓力油膜。
(2)徑向推力軸承油循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計不合理,運轉(zhuǎn)后軸瓦產(chǎn)生的熱油沒有專門的排油通道,熱油與推力盤帶上的冷油混合后流向徑向瓦和推力瓦,造成進入軸瓦的油溫偏高;同時徑向軸瓦座(下瓦)徑向開了兩條槽,流向徑向瓦的油從這兩條槽流走很大部分,造成進入徑向軸瓦的油量達不到要求;上軸瓦座上的進油口太小,還有兩塊推力瓦堵住了部分進油口,造成進入推力瓦油量很少。
(3)推力鏡板和前導(dǎo)瓦軸頸光潔度差,劃痕較多,并有很多圓形線條,減小了軸瓦的有效接觸面積,軸瓦磨損增加,配合誤差增大,產(chǎn)生的熱量增加。
(4)原有軸承冷卻器較小,冷卻效果差。
(5)徑向推力軸承座剛度不夠,機組空載運行時,軸承座向蝸殼方向傾斜0.3mm,帶額定負荷運行時達到0.7mm,軸承座受力后偏斜導(dǎo)致軸瓦受力改變,引起瓦溫急升;同時引發(fā)機組軸向振動,縮短軸承壽命;嚴(yán)重時會導(dǎo)致徑向推力軸承座地腳螺栓損壞,軸承座開裂。
(6)軸承座沒有安裝定位銷,在緊固螺栓和機組運行中都會使軸承座產(chǎn)生位移,造成軸瓦與軸頸的接觸面發(fā)生變化,軸瓦產(chǎn)生的熱量增加。
(7)軸瓦研刮沒有達到要求,存在徑向瓦的油楔口研刮不規(guī)范、軸瓦承載包角過大、進油邊太淺,推力瓦上聚油點太深太大等,造成軸瓦與軸頸或推力鏡板的配合精度差,不能很好地形成壓力油膜,達不到正常運行的要求。
針對以上查出的問題,逐一進行了處理:
(1)推力瓦支撐結(jié)構(gòu)處理。用角磨機將推力瓦瓦背上的可傾支撐磨成圓弧狀,先用一塊白鐵皮按推力瓦形狀制作一塊樣板,在樣板上按規(guī)定畫出可傾支承點位置,然后在瓦上找到這個點,再用角磨機將原平面磨出一個圓弧來,并使支撐點在規(guī)定位置。用砂布打磨推力瓦上的卡槽和軸瓦座上的支撐桿,使推力瓦裝上后活動自如。
(2)油循環(huán)系統(tǒng)處理。將油罩上開的孔堵住,防止從推力盤上帶上來的冷油,從這些孔流走,增加幾塊隔板,防止冷油與熱油混合,同時能使熱油順利排到油室進入冷卻器進行冷卻。先是在推力瓦座上的原進入推力瓦的油孔旁新開兩個進油孔,再將兩塊堵住進油孔的推力瓦背面相應(yīng)位置磨出一條寬18 mm、長50mm、深12mm的槽,使冷油能順利進到推力瓦,用木塊堵住徑向軸瓦座開的兩條槽,防止進入導(dǎo)瓦的冷油從這里流走。
(3)軸頸與推力鏡板光潔度處理。研磨前必須清洗干凈主軸頸,選用W10的金相砂布套在軸頸處,外用(10~20)mm寬布帶在軸頸上繞上一圈,由人工操作,作往返運動,直至軸頸達到理想光潔度要求。
為了節(jié)約資金,鏡板沒有運到廠家加工,在現(xiàn)場用角磨機進行研磨處理。研磨分三步進行:首先在角磨機上安裝砂布粒度為400#的百頁輪對鏡板進行打磨,先將劃痕和線條等高點打平,打磨時應(yīng)用力均勻,防止漏磨和多磨,以防打出凹槽;然后對鏡板進行總體打磨,使鏡板光潔度基本達到要求;最后是精磨,在鏡板上涂上研磨劑(用W10研磨膏調(diào)和潤滑油為糊狀)用角磨機羊毛氈拋光輪研磨,直至鏡板光潔度達到要求。
(4)冷卻系統(tǒng)處理。用Φ12的銅管在現(xiàn)場加工一個簡易的冷卻器,安裝在軸承座內(nèi),以增加冷卻效果。
(5)軸承座傾斜的處理。對徑向推力軸承座加裝Φ36的止推螺桿,左、右均支撐一根,均勻調(diào)節(jié)左、右止推螺桿的螺母使軸承座受力,用百分表檢測軸承座向發(fā)電機方向偏斜0.3mm,調(diào)整好后,將鎖緊螺母鎖緊。
(6)配裝定位銷。安裝校正結(jié)束后,在軸承座的二側(cè)鉆、鉸孔,加工定位銷并安上。
(7)軸瓦研刮。按照軸瓦研刮工藝要求對軸瓦進行研刮,使軸瓦能滿足運行要求。
經(jīng)過上述處理,調(diào)整好機組軸線,機組組裝后開機,無論是空載還是帶滿負荷,徑向瓦溫和推力瓦溫都在50℃以下,到現(xiàn)在已運行近4年,機組一直運行正常,再沒有出現(xiàn)瓦溫異常的情況。