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摘 要：汽輪發(fā)電機組潤滑油系統(tǒng)為汽輪機和發(fā)電機的軸承、聯(lián)軸器及盤車系統(tǒng)提供潤滑、冷卻用油，汽輪機主軸驅動主油泵潤滑油系統(tǒng)是最為常見的系統(tǒng)，泵由汽輪機前端轉子帶動其工作，具有較高的可靠性。目前汽輪機的主油泵均采用雙吸式離心泵結構形式，主要由轉子、泵殼、軸瓦和油封環(huán)四大部分組成。該文針對姚電公司#1機組主油泵經(jīng)常出現(xiàn)副推力瓦磨損現(xiàn)象，根據(jù)油泵軸向受力情況，從油泵設計、安裝、運行、維護等方面進行分析解剖，對造成主油泵副推力瓦磨損的原因逐一進行分析，并提出主油泵檢查要點及解決處理措施。

關鍵詞：汽輪機 主油泵 副推力瓦 磨損 措施

中圖分類號：TK263 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0081-01

1 汽輪機主油泵簡介及副推力瓦磨損原因分析

1.1 主油泵情況介紹

主油泵是汽輪機機組潤滑油系統(tǒng)的關鍵設備之一，轉子前軸承采用推力支持聯(lián)合軸承，后軸承采用支持軸承，主油泵安裝于前軸承箱內(nèi)，由汽輪機主軸通過齒形聯(lián)軸器直接驅動。

近年來，該公司#1機組出現(xiàn)多次不同程度的主油泵副推力瓦和推力盤磨損，而軸承的支持瓦瓦面完好無損的現(xiàn)象，通過更換油泵轉子及推力支持聯(lián)合軸承來并未解決此問題。對此，分析解決汽輪機主油泵副推力瓦易磨損的問題勢在必行。

1.2 造成主油泵副推力瓦磨損的原因分析

1.2.1 主油泵與汽輪機轉子對中偏離設計值

主油泵與汽輪機轉子的中心必須符合要求：主油泵轉子相對汽輪機轉子抬高0.25～0.30 mm，左移0～0.05 mm，與汽輪機轉子前端的危急遮斷器端部軸向間隙為4～6 mm。安裝時，若偏離設計要求值，機組運行中易造成齒形聯(lián)軸器的內(nèi)外齒嚙合不良，引起齒面磨損，內(nèi)外齒之間滑移受阻，汽輪機轉子的正負脹差變化，會將汽輪機轉子上的位移值傳遞到主油泵轉子上，從而造成主油泵正、副推力瓦的損壞。

1.2.2 齒形聯(lián)軸器潤滑條件不良

經(jīng)多年運行情況證明，由于齒形聯(lián)軸器潤滑供油不足多次出現(xiàn)齒形聯(lián)軸器齒面磨損現(xiàn)象。對此，將主油泵出口蝸殼的泄氣孔上一管路的潤滑供油改為從潤滑油母管供油有效地改善了齒形聯(lián)軸器的潤滑條件，大大延長了齒形聯(lián)軸器的壽命。當齒形聯(lián)軸器潤滑不良時，容易使齒形聯(lián)軸器齒面產(chǎn)生磨損，從而引起主油泵副推力瓦磨壞。

1.2.3 推力瓦與推力盤的接觸不良

主油泵的推力盤平面度應符合設計要求，無凸凹不平現(xiàn)象，以保證推力瓦與推力盤之間形成良好的油膜，不致于磨損推力瓦與推力盤。若推力瓦與推力盤之間的接觸偏離設計要求，極易造成瓦面磨損。

1.2.4 主油泵葉輪在泵殼內(nèi)安裝的軸向間隙值不均

主油泵正常工作時，葉輪兩側腔室內(nèi)部均勻充滿透平油，根據(jù)流體力學原理，腔室內(nèi)各點壓力均不相同。葉輪旋轉時，當葉輪兩側的間隙值偏離設計范圍時，造成葉輪兩側的壓力分布變化不對稱，當葉輪上的負向推力使主油泵的副推力瓦比壓超過設計比壓時，引起副推力瓦磨損。

1.2.5擋油環(huán)徑向間隙超差

主油泵為雙吸式離心泵結構，當兩端油封結構要素完全一樣時，其軸向力完全相平衡而抵消，在實際運用中，當一側密封環(huán)嚴重磨損時，油泵的另一側油封環(huán)處泄油增大，葉輪前后作用壓力改變，造成軸向推力過大，也可能出現(xiàn)副推力的情況，從而引起推力瓦磨損。

2 #1機組主油泵副推力瓦磨損檢查及解決途徑

2.1 概況

我公司#1號汽輪機型號為N300-165/535/535早期機組，1980年投產(chǎn)，四缸、四排汽、單軸布置的沖動、凝汽式機組。主油泵為后彎離心泵，葉片用后彎式，葉輪為雙面進油，主油泵短軸與高壓缸主軸之間采用齒形聯(lián)軸器。

2.2 #1機組主油泵副推力瓦磨損原因的過程分析

2.2.1 主油泵推力瓦非工作面磨損原因

主油泵發(fā)生磨損的原因并不是軸向推力及軸瓦本身所造成，而是在主油泵的齒形聯(lián)軸器上。

#1汽輪機于2005年5月進行通流部分改造，在該機組大修后，每次大小修均發(fā)現(xiàn)主油泵副推力瓦磨損現(xiàn)象，因此，要解決主油泵副推力瓦磨損，一定要先分析副推力瓦磨損是發(fā)生在啟動或加負荷過程，還是在停機或減負荷過程，以分析汽輪機中心是否滿足要求。

A：如果發(fā)生在停機或減負荷過程，可能是主油泵轉子相對汽輪機轉子中心相對偏高了。

B：如果發(fā)生在啟動或加負荷過程，可能是主油泵轉子相對汽輪機轉子相對偏低。

C：如果發(fā)生在機組啟?；蛘{峰有些異常變化時，可能為齒套聯(lián)軸器卡澀。

2.2.2 齒式聯(lián)軸器的傳動

聯(lián)軸器是內(nèi)外齒傳遞元件，其接觸應力是薄弱的，在正常的條件下，可通過保證潤滑、避免偏載的方法使得接觸應力值小于許用應力值，以提高軸聯(lián)器可靠性。

提高此聯(lián)軸器使用壽命問題，必須采取如下方法：（1）改善潤滑條件。（2）主油泵轉子相對汽輪機轉子中心合適。（3）對內(nèi)外齒材料進行調整。（4）汽輪機膨脹良好。

由上述的分析即可確定#1機主油泵副推力瓦磨損的原因是因主油泵齒套聯(lián)軸器卡澀，主油泵與高壓轉子中心交變，將機組膨脹不暢的后果傳遞到了主油泵處，汽輪機轉子在變工況運行時可能產(chǎn)生隨機竄動，經(jīng)直齒形聯(lián)軸器時因摩擦而影響泵體，導致在機組調峰時主油泵推力瓦非工作面磨損頻繁發(fā)生。

2.3 解決途徑

（1）在#1、2號軸承座周圍的回油槽上敷設保護蓋，防止保溫材料等雜物進入，利用停機機會用壓縮空氣對滑動面進行清掃，以免影響軸承座的自由滑動。

（2）主油泵推力盤與推力支持軸承副推力面的接觸，應達到75%以上，并保證一定的油楔和密封環(huán)帶。

（3）若擋油環(huán)已磨損而間隙偏大，應更換擋油環(huán)，并保證前后擋油環(huán)徑向間隙大小相等。

（4）齒形聯(lián)軸器有磨損時，在調研的基礎上，應更換新型的齒形聯(lián)軸器，保證主油泵齒套聯(lián)軸器不卡澀，并檢查齒形聯(lián)軸器外接潤滑油管是否符合要求。

（5）主油泵與汽輪機轉子找中心應符合要求值。在充分論證的基礎上對其進行調整。

（6）若葉輪出口與泵殼之間軸向間隙是否對稱，若不對稱應進行調整，使主油泵葉輪出口左右軸向間隙差值≤±1 mm。

（7）可通過調整主油泵前油封環(huán)的徑向間隙，改變?nèi)~輪密封環(huán)的密封截面位置，使其葉輪前后作用力發(fā)生變化，以增加主油泵的正向推力。

3 結語

由上述分析可見，汽輪機主油泵副推力瓦磨損，主要是由于主油泵葉輪軸向偏置，齒形聯(lián)軸器失效及軸系對中不良，機組膨脹不好造成的，通過對軸系中心的調整、主油泵的結構調整、齒形聯(lián)軸器潤滑條件的改善，主油泵副推力瓦磨損的問題是完全可以消除的。

參考文獻

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