新型臥式水輪發電機組軸承端蓋止漏密封環的應用

何 軍， 王 政 宏， 李 慧

(四川眾能電力有限公司，四川 成都 610091)

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新型臥式水輪發電機組軸承端蓋止漏密封環的應用

何 軍， 王 政 宏， 李 慧

(四川眾能電力有限公司，四川 成都 610091)

通過雙河電站臥式水輪發電機組軸承端蓋止漏密封環的研究實踐，研究改造了最為科學的止漏環，通過運用，達到很好的密封效果，從根本上解決了滲油的問題。從而保障了臥式水輪機可以正常的運轉，提高水輪機組運行的效率，從而保證水電站供電質量(安全可靠)，促進了電站的生產效益。

臥式水輪機；軸承端蓋；止漏密封環；實踐；效果

水輪機軸承在臥式水輪機組中是一個重要的組成部分，水輪機軸承運行的正常與否，直接影響到臥式水輪機組是否可以正常的運行。雙河電站的三臺混流臥式機組自2015年4月投運后，水輪機軸承兩端的端蓋固定的部位與軸運動部位的結合處出現嚴重的漏油現象，存在安全隱患，嚴重影響電站的運行生產。為此，通過電站技術人員對該水輪發電機組軸承端蓋密封進行了研究分析，改造出一種軸承端蓋止漏密封環，實踐結果表明取得了良好的效果。

1 臥式水輪端蓋漏油的原因

臥式水輪機軸承端蓋漏油的主要來源就是在機組高速運轉時，軸承中的潤滑油會被連帶著進行高速的運轉，這樣就會使得空氣大量地融入到潤滑油中，而使得潤滑油出現油氣泡，軸承內產生大量油霧，而軸承內附著在軸上的熱油分子隨著軸向向兩端跑滲，這樣潤滑油就會通過軸承組合縫隙流出軸承外，造成漏油現象的出現。

多數小型臥式水輪發電機組,其軸承瓦的潤滑方式是由軸鑲嵌的打油環隨著機組轉動自給循環潤滑油。臥式水輪機軸承兩端的密封方式一般是通過調整端蓋與軸的間隙來達到密封解決滲漏；還有少部分設備，通過在端蓋上加固定羊毛氈圈進行密封(這種密封方式較好，但還是不夠科學)。這兩種方式在固定的部位與運動部位的軸徑結合處，很容易因為各種操作因素的影響而出現漏縫問題，這樣就會使得軸承中的潤滑油容易順著縫隙流到軸承的外端，進而形成漏油問題。

著重研究分析端蓋上加固定羊毛氈圈進行密封的方式，雖然臥式水輪機軸承兩端固定的羊毛氈圈雖然具有一定的密封性和彈性，但是由于臥式水輪機在運行的過程中，主軸會高速進行運轉，這樣就會使得覆蓋的羊毛氈圈的密封性減弱，同時也會使得羊毛氈圈的彈性逐漸降低，而主軸在經過高速運轉后，會出現溫度上漲的危險，而溫度的增加會使得羊毛氈圈加劇老化的速度，無論是彈力還是密封性都會嚴重下降，就會使得羊毛氈圈與軸徑之間的連接部位出現較大的縫隙，而縫隙的出現會使得軸承內部的潤滑油泄露出來，造成漏油問題的出現。而軸承在運轉的過程中，會出現左右或者是上下擺動的情況，在擺動量不斷增加的同時，會使得漏油的程度不斷地加重，而擺動量的多少直接決定了臥式水輪機軸承漏油量的多少。這種軸承兩端固定部位的羊毛氈圈的密封彈性受到各種因素的影響，是軸承出現漏油問題的最主要原因。

2 新型軸承端蓋止漏密封環的實踐

根據上述臥式水輪機軸承漏油問題出現的分析，電站技術人員研究發明改造了一種新型的軸承端蓋止漏環。其結構和功能如下：

在機組各軸承端蓋開兩個較深的環形梳齒止口槽，在內側止口槽里面加個銅環，在銅環底面加彈片，調整好銅環與軸的間隙為0.3 mm，再在銅環內上半部鑲嵌吸油牦牛毛氈與軸接觸，牛毛氈的吸油能力強，而且軸承端蓋在銅環下半環的底部及軸承端蓋下半部分(靠軸承油箱里面)鉆回油孔。并在軸承端蓋下半部梳齒上向軸承里面方向開回油溝。

這樣吸油牦牛毛氈刮吸軸上的潤滑油，阻止潤滑油沿著軸向外滲漏，而且吸油氈刮吸的油通過下銅環流及軸承下端蓋梳齒止口槽回油孔回流到軸承內。而且吸油氈與軸之間有潤滑油軟接觸運行，不會對軸有傷壞。

此外，彈片的作用，一方面可以有效調節銅環與軸的密封間隙，另一方面可以避免飛逸轉速或震動時發生止漏銅環與軸的硬接觸損壞，從而起到保護作用。

電站通過對機組軸承端蓋進行技改，應用新型端蓋止漏密封環，于2016年1月技改完成運行至今，徹底解決了機組軸承端蓋漏油問題。

3 軸承端蓋止漏密封改進后的效果

通過實踐應用，新型軸承端蓋止漏密封環結構科學，適用于臥式機組軸承端蓋密封。主要產生了如下效果：

(1)確保機組運行安全可靠。防止發電機兩端軸承滲漏的潤滑油進入發電機，造成絕緣老化，油泥堵塞通風溝，定子溫升高，油污粘附到滑環上，使炭刷跳火，加速炭刷磨損及滑環腐蝕；防止因軸端大量漏油使軸承油位下降等問題，保證了機組的安全運行。

(2) 降低運行成本，提高發電效益。 新型止漏密封環有效的解決了機組軸承端蓋漏油的問題，防止了油的損耗，降低了運行成本；防止了停機維護，提高發電效益。

(3) 防止環境污染，確保了安全文明生產。

4 結 語

在分析出水輪機軸承出現漏油原因的基礎上，對軸承漏油的部位進行處理，研究改造了最為科學的止漏環，通過運用，達到很好的密封效果，從根本上解決了滲油的問題。從而保障了臥式水輪機可以正常的運轉，提高水輪機組運行的效率，從而保證水電站供電質量(安全可靠)，促進了電站的生產效益。實踐結果表明，本電站采用的這種新型的軸承端蓋止漏環結構，取得了良好的效果。

[1] 竇純玉．解決臥式水輪機軸承漏油問題的探討[J]．科技創新導報，2008，(14).

[2] 楊晉波．中小型臥式水輪機主軸密封結構的改進[J]．技術與市場，2011，(7)．

[3] 王陽，陳少武，趙愛民．中小型臥式水輪機主軸密封結構的改進[J]．機電技術，2013，(4)．

(責任編輯：卓政昌)

2016-11-04

TK73；TH133.3；U464.332+.4

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1001-2184(2016)06-0119-02

何 軍(1976-)，男，四川蘆山人，畢業于西安航空技術高等專科學校熱能工程專業，四川眾能電力有限公司安全生產技術部副經理，工程師，從事水電安全生產管理工作；

王政宏(1974-)，男，四川成都人，大專，技師，四川眾能電力有限公司雙河電站生技部主任，從事水電安全技術生產管理工作；

李 慧(1989-)，女，湖北荊州人，畢業于河海大學水利工程專業，碩士,四川眾能電力有限公司安全生產技術部專責，從事水電設備管理工作.