一種彈性支撐推力軸承檢修工藝介紹

李永杰，趙雪鵬，張 甜，張 帆，張一波

（河北張河灣蓄能發(fā)電有限責任公司，河北 石家莊 050300）

1 前言

張河灣電站推力軸承由推力頭、鏡板、推力瓦、軸承座、高壓注油管路、油槽及冷卻器等部件組成，其中鏡板、推力頭和發(fā)電機軸軸領(lǐng)為一體加工，鏡板表面硬度要求≥200 HB，推力瓦表面澆筑巴氏合金4 mm，共9塊，瓦溫傳感器13個，單數(shù)瓦1個，雙數(shù)瓦2個。推力軸承為彈性球面支撐結(jié)構(gòu)，由2個扁擔梁式的彈性板支撐，推力瓦內(nèi)外側(cè)有定位銷釘固定。

圖1 推力軸承結(jié)構(gòu)圖

2 推力軸承檢修內(nèi)容

推力軸承的檢修內(nèi)容主要包括推力軸承的拆裝、推力瓦刮瓦、鏡板研磨、推力油盆相關(guān)密封更換及打壓試驗，推力瓦的探傷，推力軸承水平調(diào)整等內(nèi)容。其中工藝要求較高的為推力瓦刮瓦、鏡板研磨，推力軸承水平調(diào)整等內(nèi)容，現(xiàn)對檢修工藝要求做詳細介紹。

3 推力瓦的刮瓦

推力瓦的刮瓦主要包括進油邊、出油邊的修刮，中間高壓注油系統(tǒng)推力油杯的修刮，推力瓦瓦面的挑花處理，注意封堵推力瓦中心M6注油孔。

圖2 推力瓦進出油邊圖紙

推力瓦刮瓦具體步驟為先修刮進出油邊坡，其次修刮推力瓦中心三角形油杯，最后推力瓦表面接觸面挑花處理，保證接觸面積。工作完成后百潔布和油石清理推力瓦表面，做到表面光滑平整，無毛刺，無高點。

推力瓦瓦面進出油邊坡度要求值見圖2，實際修刮深度為0.05～0.09 mm，滿足設(shè)計要求。推力瓦油杯深度要求為0.03±0.01 mm，實際修刮深度為0.05～0.10 mm，實際修刮深度大于圖紙設(shè)計值，主要是考慮機組長時間運行后推力瓦有磨損，油杯深度會逐漸降低，當油杯深度低于設(shè)計值時會影響高壓注油系統(tǒng)頂起效果，造成高壓注油系統(tǒng)保壓能力下降，不能很好的形成油膜，加速推力瓦的磨損。推力瓦表面挑花刮瓦主要是改善接觸條件，生成儲油凹點，利于快速形成油膜，改善推力瓦與鏡板潤滑，另外還可以通過觀察原花紋的完整和消失情況來判斷推力瓦長時間運行后的磨損程度。

圖3 推力瓦處理前和處理后對比圖

推力瓦刮瓦前照片，表面發(fā)黑是因為高溫變色，不影響運行，可見中間油杯已經(jīng)磨損很厲害，需要修刮處理。推力瓦刮瓦后表面光滑平整，無毛刺，接觸點保證3～5個/cm2點以上，滿足設(shè)計與相關(guān)標準要求。

4 鏡板研磨

鏡板是水輪發(fā)電機組推力軸承關(guān)鍵部件之一，機組運行中它與推力瓦進行摩擦，并承受整臺機組軸向負荷。鏡板油膜厚度一般只有0.03～0.07 mm，張河灣油膜厚度設(shè)計值為0.063 mm，如果鏡板面有刮痕、高點、毛刺等缺陷，則可能破壞油膜及推力瓦面，甚至造成燒瓦事故；如果鏡板的平面度和表面光潔度達不到要求，則軸承的承載能力下降，摩擦損耗增加，因此對鏡板的材質(zhì)、加工精度與表面光潔度都有較高要求。張河灣鏡板采用SF590鍛鋼制造，和推力頭、發(fā)電機軸為一體加工，不能拆卸，如果返廠將導(dǎo)致發(fā)電機下段軸一起返廠，研磨費用大，所以決定現(xiàn)場施工，手工研磨。

鏡板的研磨主要分為對無劃痕部位和有劃痕部位的研磨，對于無劃痕的部位采用牙膏和透平油混合，用干凈白布包裹后手工研磨；對于有劃痕部位采用10000目天然小油石打磨沾透平油后依靠透平油粘度附著于鏡板面，人力輕微晃動磨石的方法研磨。研磨完成后經(jīng)刀口尺檢查表面無毛刺，無高點，表面光潔度滿足要求。鏡面平面度≤0.02 mm，滿足國家標準。

5 下機架及推力瓦水平調(diào)整

張河灣下機架只有1個精加工面，即推力瓦下彈性板下面的加工面，推力瓦回裝后其空隙不足以放置合像水平儀，不能測量其精確的水平度。想要測量精確水平度需要將發(fā)電機軸吊出下機架，然后將下機架吊入機坑，在機坑里面測量下機架水平，此方法存在較大施工困難，在保證下機架支腿與下機架基礎(chǔ)墊片不變且清理干凈的前提下可以直接回裝。檢修過程中所測下導(dǎo)大蓋板結(jié)合面的水平值僅能作為參考。張河灣推力瓦結(jié)構(gòu)為彈性圓盤支撐方式，在保證安裝與加工精度情況下，推力瓦水平可不做調(diào)整，在鏡板與推力瓦結(jié)合后，機組轉(zhuǎn)動部分重量通過推力瓦傳遞給彈性圓盤，此時彈性圓盤產(chǎn)生彈性變形，將機組轉(zhuǎn)動部分重量均勻分布于彈性圓盤上，此種設(shè)計，可保證推力瓦受力均勻，安裝與檢修施工方便。

6 結(jié)語

推力軸承回裝后機組運行正常，振擺值在規(guī)定范圍內(nèi)，瓦溫偏差合理，高壓注油系統(tǒng)運行正常，壓力正常，相關(guān)密封未見滲漏，檢修圓滿結(jié)束。

機組檢修的主要目的是消除運行中發(fā)現(xiàn)的危及機組正常運行的安全隱患以及進行規(guī)范要求的檢修維護，因推力軸承的檢修對機組的正常運行至關(guān)重要，因此本文就其工藝做了介紹，在此方面，值得探討的問題還有很多，本文僅作拋磚引玉，希望檢修技術(shù)更進一步。