達拉特發電廠四期空冷島減速機設計改進

于東奎?李天奇?謝利云

摘要：隨著科學技術的不斷進步，電廠空冷島減速機被應用到越來越多的設備當中，扮演著非常重要的角色。但與此同時，我們也必須要意識到，現階段我國對其的研究還不夠成熟，在實際應用過程當中往往會出現一些這樣或是那樣的問題。面對這樣的情況，我們必須要對其進行進一步的設計改進。接下來本篇文章就針對這一問題進行詳細的探討，以提供給業內有關人士一些啟發性的指導。

關鍵詞：空冷島減速機；失效分析；彎曲強度；接觸強度

一、空冷電廠的沿革

自工業時代以來，火電廠就成為了工業發展的根本保證，但是火電廠的發展又面臨了一個新的問題，那就是大部分地區其所擁有的水資源和燃料并不能夠同時充分的具備，這種資源的缺乏就進一步阻礙了工業的可持續發展。 舉例來講，最典型的便是我國北部地區，是重工業發展的關鍵地段，雖然擁有較多的燃料資源，但嚴重缺乏水資源。為了解決這個問題，空冷電廠便應運而生。德國GEA公司于20世紀初最先勾勒出空冷電廠的發展藍圖，隨后在20世紀中葉由一位西歐國家的大學教授正式提出了空冷電廠的發展概念，將之前提出來的發展藍圖上升到理論的形式上來，讓越來越多的人對這一空冷電廠概念有了更多的了解。在21世紀末，由匈牙利人正式將這一空冷電廠的發展理論應用到實際操作當中，并推廣到商業貿易交易當中。與此同時，我國也不斷吸取國際先進的發展經驗，并結合自身的科技發展成果將其三種空冷系統合并為直接空冷系統。現階段，其單機為150Mw，而且這種體積較大的空冷電廠已經在世界范圍內受到越來越高的重視。根據調查結果顯示，目前已經有50多臺大型機組17座電廠，并且世界上已知最大的空冷電廠是南非肯達爾電廠，容量6x686Mw圖。我國容量為200Mw的混合式凝汽器的間接空冷系統以及4X200Mw同一種空冷系統的機組同兩臺20oMw機組表面式凝汽器間接空冷系統均可以在很大程度上為我現場節省更多的水資源。

目前的調查數據來看，國內空冷電廠在實際的運行過程當中仍然存在著許多這樣或是那樣的問題，達拉特發電廠四期于2008年正式投入生產，具體表現為齒軸齒輪打齒，而相比較而言，二齒出現的問題最為突出。雖然有關部門根據相關要求定期對其進行更換，但依然避免不了這種問題。正是基于這樣的情況，我們不得不要加大對這一問題的深入研究力度，從而具體問題具體分析，找出相應的解決方案，促進空冷電廠的進一步發展。

二、齒輪箱結構特點及實際使用

在大多數情況之下，國內的空冷島減速機采用的是二級平行軸傳動技術，輸入軸以及輸出軸進行垂直安裝的。具體來看，它的基本運作方式是輸出軸通過推動扇葉使得聯軸器運作與輸出走的下方向，達拉特發電廠四期空冷島減速機便是這種結構特點。所以我們不得不要對其進行進一步的更新和升級。

三、失效分析

經過研究之后，我們可以很明顯地知道，二級齒軸齒面有明顯的點蝕和表面剖落情況發生。出現這一情況的根本原因就是齒軸所承受的工作量太大，制作材質的硬度等各個方面不符合要求等等。

四、計算校核

在經過以上的問題闡述之后，要求有關技術人員要針對原機型的一級和二級齒軸等進行精確地校量，具體分析造成其問題的根本原因。

（一）現實技術參數的輸入功率：電機功率為110k W，軸功率為70.7k W；輸入轉速為990r/min；實際速比為12.486；使用系數為2.01，在大多數情況之下，該工況要求其使用系數達到 2 以上才能夠符合有關標準；材料為18Cr Ni Mo7-6，表面還要經過滲碳加工，61HRC部分減速機參數要經過實測才能夠獲得，其余輸入條件則都要按照技術協議。

（二）使用計算校核軟件：KISSSOFT。最終的校核結果顯示，如果按照軸功率校核的話，該減速機質量標準在標準的范圍之內，值得特別注意的是，第一級和第二級該嚙合的硬度是不同的，這就意味著他們所承載物體的能力也是不均勻的，所以在某些工作情況之下，它們所配有的安全系數也會存在較大的差異，于是便也會影響到整個軟件設備的正常運行。依據空冷島減速機的應用經驗來看，在進行計算選型的過程當中要盡可能的以電機功率來計算，使用系數最起碼要高于 2.0才可以。另一方面，按照電機功率來計算的話，結果顯示現場應用的機型接觸安全系數則較低，特別是對于二級齒軸的接觸安全系數而言，明顯低于1，這種情況恰恰與之前所闡述的各種空冷島減速機二級齒軸打齒的情況一致。

五、結構改進

一方面，要從設備的選用材料質量以及加工的精確度這個角度來看，出現上述問題的關鍵因素則是原減速機在很大程度上局限于一定的框架范圍之內，也就是各級中心距的尺寸受到了很大的局限，不能夠及時根據實際情況進行更新和調整，這就使得第一級和第二級所承載的負荷量存在較大的差異，相比較之下，第二級所承受的負荷量要更少一些。為此，我們應該要進一步升級內部的參數系數，盡量平衡兩極之間的負荷量承載能力，只有這樣才能夠在真正意義上解決上述所提到的問題。

六、結語

經過以上的闡述，相信大家對于電廠空冷島減速機在結構設計當中的不足之處都有了一個大致的了解，同時也對于其相應的解決方案也有了一個基本的認識。在按照上述的要求進行更新改造之后，我們接下來要做的就是要分析新一輪的計算結果。我們可以發現，第一級和第二級的承載能力差距大大縮小，這就會在很大程度上減少原機型運行的阻力。

參考文獻：

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作者簡介：

于東奎（1978- ）工程師；

李天奇（1980- ）工程師；

謝利云（1979- ）工程師。endprint