葛洲壩機組上導瓦間隙調整方式分析與改進意見

成傳詩，孟周銀，萬乾鈺

（中國長江電力股份有限公司，湖北 宜昌 443001）

葛洲壩機組上導瓦間隙調整方式分析與改進意見

成傳詩，孟周銀，萬乾鈺

（中國長江電力股份有限公司，湖北 宜昌 443001）

分析了目前葛洲壩機組上導瓦間隙調整中的問題，提出了改進意見。

水輪發電機組；上導軸承；支柱螺栓；軸瓦間隙

0 引言

葛洲壩機組是立式機組，上導軸承主要承受機組轉動部分的徑向不平衡力和電磁不平衡力，上導軸承間隙調整不合格將引起導軸承瓦受力差異，如果個別導軸瓦受力過大會導致軸瓦的嚴重磨損，影響機組穩定，同時間隙調整不合格也會影響機組的擺度。因此，導軸承間隙調整對機組安全穩定運行至關重要。

1 結構介紹

葛洲壩上導軸承結構如圖1，轉動部分的不平衡力經過軸頸作用于導軸承瓦上，導軸承瓦通過抗重螺栓將不平衡力傳至座圈，再由座圈通過上機架傳到基礎上。圖2所示的是上導瓦的支撐結構，葛洲壩上導軸承是可傾瓦塊滑動軸承，瓦塊可以繞著一個支點在圓周方向擺動，改變與軸頸表面形成的楔角，以適應不同的工況。軸瓦瓦面曲率半徑比軸頸曲率半徑大。

圖1

圖2

2 問題發現

葛洲壩機組2015～2016年度歲修一共修了5臺機組，機組回裝過程中上導間隙調整都是按照單邊0.15～0.16 mm的標準調整的。但是機組運行一段時間后有4臺機組都發生了上導擺度過大的問題，基本上都有0.30～0.40 mm，我們把上導分解檢查后發現上導抗重螺栓也沒有松動，那么變大的間隙是從哪里來的呢？

3 上導瓦間隙超標問題分析

我們將上導分解檢查，發現上導抗重螺栓沒有松動，支持座螺栓也是緊的，所以問題不是出在這方面。我分析問題是在瓦間隙調整過程中產生的。

3.1 上導瓦間隙

首先我們看看上導瓦間隙調整的原理，下圖3是上導瓦正常運行時位置示意圖，圖中抗重螺栓支撐點處對應的間隙稱為安裝半徑間隙CRa，也就是圖中標的σ1，也就是所調整的那個間隙，葛洲壩150 MW機組設計的間隙值是0.15～0.16 mm。

圖3

3.2 調整原理

我們調整的過程如圖4所示，首先利用左右兩個頂絲使上導瓦支柱螺栓支撐點處(圖中A點處)瓦面貼到軸頸，然后調整抗重螺栓與支持座之間的間隙到設計的安裝半徑間隙CRa。

圖4

3.3 頂絲問題

上面說到的是理想情況，但是實際上抱瓦沒有抱得那么標準，就是左右2個頂絲作用不是完全均勻，導致不是支撐點處（A點處）的瓦面貼緊軸頸，如圖5所示，這樣的話支撐點處還有間隙σ3，但是我們調整間隙的時候還是按照標準做法來調到設計間隙CRa，那么實際調整出來的間隙σ=CRa+σ3，就會偏大。

圖5

3.4 瓦的位置問題

瓦的位置對間隙的影響如圖6所示。

圖中抗重螺栓頭部與支持座兩邊之間還有很大的間隙L，葛洲壩哈電125 MW機組的L是12 mm，那么上導瓦左右可以活動的空間就非常大了。如圖7所示，上導瓦靠到最左邊的情況，這時候假設抱瓦是準確的，也就是抗重螺栓支撐點處瓦面貼緊軸頸，調整的間隙是σ4，由于瓦面是個曲面，那么A點處對應的瓦厚度AD跟C點處瓦厚CE不相等，運行的時候等瓦位重新移到設計位置時，油膜厚度就不是我們調整的間隙σ4了。當瓦位置在最右邊的時候也是一樣的。

圖6

圖7

上面兩種情況對抱瓦間隙具體影響多大我沒有確定的數值，但是根據盤車時一個現象我可以知道一個大概的數值。葛洲壩盤車時上導軸承用4塊瓦對稱抱緊，瓦是用抗重螺栓抱的，在盤車過程中，由于是電氣盤車，中途需要換向，換向的過程中，我發現監視擺度的百分表會有跳動，跳動值大概有0.07～0.08 mm左右。大軸順時針轉動的時候，由于摩擦力的作用，會把瓦帶到最左邊，就是抗重螺栓抵到支持座左邊的位置，當中途換向時，摩擦力的作用使瓦移到最右邊，抗重螺栓抵到支持座左邊的位置，所以瓦位從最左邊到最右邊對間隙的影響大概有0.07～0.08 mm作用，另外加上抱瓦不當對間隙的影響，間隙調整的誤差估計可以達到0.10 mm以上。

4 改進方法

為了消除瓦位對間隙的影響，調整間隙時首先需要將瓦的位置調到設計位置，就是抗重螺栓支撐點正好對著硌鋼墊圓心位置。為了消除抱瓦對間隙的影響，抱瓦時可以先用抗重螺栓抱緊，這樣可以保證是支撐點處瓦面貼緊軸頸，然后在用頂絲頂緊瓦，再松掉抗重螺栓，通過這兩個改進方法，我覺得可以消除間隙調整時的誤差，保證上導間隙均勻，改善機組運行條件。

5 結論

本文通過對葛洲壩機組上導軸承瓦間隙調整過程的分析，發現了調整過程中頂絲作用不均勻和抱瓦時瓦的位置對間隙有很大影響，然后通過盤車過程中觀察到的現象大致判斷這個影響大概有0.10 mm以上，這個影響是非常大的，基本上達到設計值的一倍了。最后給出了間隙調整的改進方法，希望能改善機組運行條件。

[1]機械設計手冊編委會.機械設計手冊：滑動軸承[M].4版.北京：機械工業出版社，2007,2.

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1672-5387（2017）08-0059-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.08.017

2017-06-19

成傳詩（1991-）男，助理工程師,從事水輪發電機組檢修工作。