燈泡貫流式水輪發電機組組合軸承漏油的處理方法

方仲超，畢文濤

(寶珠寺水力發電廠，四川廣元 628003)

燈泡貫流式水輪發電機組組合軸承漏油的處理方法

方仲超，畢文濤

(寶珠寺水力發電廠，四川廣元 628003)

針對水津關電站3臺燈泡貫流式水輪發電機組組合軸承漏油的問題，分析進行軸承漏油的原因，提出了解決組合軸承漏油的方法，同時通過在1#機組技術改造的實際效果表明，該方案有效地解決了組合軸承漏油的缺陷，為其他類似機組組合軸承漏油處理提供一定的借鑒作用。

燈泡貫流式水輪機;組合軸承;徑向瓦;上油箱

1 引言

水津關水電站安裝有3臺燈泡貫流式機組，由天津市天發重型水電設備制造有限公司制造，其水輪機型號為GZTF07C－WP－480，發電機型號為SFWG21－50/5590，額定功率21MW，額定轉速120r/min，額定水頭12m。該電站3臺機組自2009年9月投產以來組合軸承一直存在不同程度的漏油狀況，漏油沿管型座壁流入發電機風洞內，不僅污染機組工作環境，而且惡化定、轉子絕緣水平，給機組安全運行帶來嚴重安全隱患。在2010年至2012年機組檢修期間，相繼通過對3臺機組采取臨時技術措施，在組合軸承底部加裝集油盒，通過回油管將漏油回收至軸承油箱進行循環再利用，但未從根本上解決其漏油問題。2013年利用1#機組A級檢修的機會，對1#機組組合軸承進行了技術改造，并對安裝工藝進行適當的調整，以實現減少組合軸承漏油的目的。

2 組合軸承結構及漏油原因

2．1 組合軸承結構

水津關電站3臺機組發電機徑向軸承設計在正、反推力軸承的上游側;即為發導前置型燈泡貫流式機組組合軸承。組合軸承安裝在支持環上，組合軸承通過支持環將發電機的重量和徑向力傳至管型座上。徑向軸承為筒式導軸承，由三瓣組合而成。組合軸承的油槽由上油箱、徑向瓦、油筒、支持環、端蓋組合為密封油箱，各部件組合面均由密封條進行密封。組合軸承潤滑油系統由高位油箱供油，高位油箱將冷油供給組合軸承，組合軸承排出的熱油回到低位油箱，熱潤滑油經過低壓泵打入油冷卻器，然后經油泵打入高位油箱，其中高位油箱供給正推力瓦、反推力瓦及徑向瓦的油壓為0．2MPa。

2．2 組合軸承漏油原因

如組合軸承結構圖1所示，組合軸承油槽中，徑向瓦與支持環密封是通過φ8的密封條、壓板及把合螺栓進行組合而成。為了方便拆卸，廠家將壓板設計為獨立4塊，彼此未有約束，在安裝的過程中，壓板未能組合為整體，從而使壓板在壓緊密封過程中彼此獨立，出現了把緊力不均勻的狀況。加之機組在運行過程中，支持環作為承重部件，將正推力瓦水推力、反推力瓦的水錘力及機組軸承的振動傳遞至管型座，所以密封條與徑向瓦之間有局部的相對位移，同時由高位油箱流至組合軸承0．2MPa的潤滑油溢入密封條槽內，加速了密封條的老化，而使該處密封失效。筆者在2013年1#機組A修拆卸過程中發現，該密封條已嚴重老化，無任何收縮量。

圖1 組合軸承結構圖

3 組合軸承密封改造實施步驟

在1#水輪發電機機組A修前，業主、制造廠駐廠代表、檢修現場有關技術人員總結以往幾次改造的經驗，認真分析設計圖紙和組合軸承潤滑油系統的供油原理及軸承密封狀況，并征求天發重型水電設備制造有限公司設計人員意見，對1#機組組合軸承密封安裝工藝進行調整，對結構擬增加一套密封裝置。具體操作如下:

(1)由于該電站徑向瓦屬于鑄件，在徑向瓦組合面處尺寸狹小，不利于裝設密封裝置，經研究決定為增加壓圈的接觸面積，將原尺寸φ1510mm車削至φ1494mm，同時對兩個接觸面的光潔度進行加工，徑向瓦加工尺寸如圖2所示。

圖2 徑向瓦加工尺寸圖

(2)在支持環與徑向瓦裝配過程中，在原有的密封槽內裝設φ8耐油橡膠條的同時，在其外部裝設φ14耐油橡膠條，以緩解支持環在運行過程中的振動過程中漏油，阻止溢油直接與φ8橡膠條的接觸機會，同時在一定意義上起到密封的效果。詳見圖4改造裝配圖，在把合壓板螺栓過程中，用相同力矩進行把合，使橡膠條各部受力均勻。

(3)在大軸吊裝后，安裝增設的密封裝置。在壓圈處裝設φ8橡膠條，用壓圈將密封壓緊后，方螺母將壓圈頂住，然后把方螺母斷續焊接于徑向軸承上，最后用雙頭螺桿、螺母及止動墊圈將壓圈壓緊，詳見圖3改造效果圖。

4 結論

通過水津關電站1#機組對徑向瓦加工，加設密封裝置而防止組合軸承漏油，有效的解決了組合軸承漏油的問題。1#機組改造后運行1年來，再未發現漏油現象。潤滑油箱運行1年來，也未增注新油。從目前設備改造運行情況來看，技術改造有效改善定、轉子生產的隱患，保證了機組運行的安全性。對臥式機組的端蓋漏油處理方法對同類機組來說有一定的借鑒性，甚至有必要更深入地去探討研究。

圖3 徑向瓦改造效果圖

圖4 徑向瓦改造結構圖

［1］ 天發重型水電設備制造有限公司．(SFWG21－50/5590)水津關電站燈泡式水輪發電機結構說明書［S］．天津市:天發重型水電設備制造有限公司，2005．

［2］ 劉國選．燈泡貫流式水輪發電機組運行與檢修［M］．北京:中國水利水電出版社，2006．

TK733+．8;TH133．3

B

1001-2184(2015)01-0116-02

方仲超(1985-)，男，陜西榆林人，本科學歷，助理工程師，長期電力設備檢修及項目管理工作;

(責任編輯:卓政昌)

2015-01-13

畢文濤(1987-)，男，湖北鐘祥人，本科學歷，助理工程師，長期從事電力生產技術工作．