F級燃機（單軸）高中壓轉子支撐軸承的結構與檢修差異淺析

摘要：軸承是支撐轉子的部件，它不僅支撐轉子的全部重量，而且還承受轉子在運轉中所產生的各種作用力。軸承的質量包括設計、制造、安裝、檢修都直接關系到整個汽輪機的工作性能、安全運行及使用壽命。以某燃機電廠的M701F4型和9FA型燃機的汽輪機高中壓轉子可傾瓦式滑動軸承為例，對可傾瓦式滑動軸承的結構與檢修差異進行淺析。

關鍵詞：可傾瓦式滑動軸承 ?軸承 ?檢修 ?結構

0. 引言

可傾瓦式滑動軸承是燃氣輪機機組支撐軸承中重要的一種，由于其具有承載能力強，穩定性高及檢修方便等特點，使其得到越來越廣泛的使用。某燃機電廠的MS-9001FA型和M701F4型燃機的汽輪機高中壓轉子均采用可傾瓦式軸承支撐，下面就兩種不同機型的可傾瓦式軸承的結構與檢修差異進行淺析。

1.簡介

1.1 某燃機電廠為純燃機電廠，分別裝有2套通用公司9FA型燃氣輪機（單機容量395MW）和2套三菱公司M701F4型燃氣輪機（單機容量475MW），均為單軸布置。9FA燃氣輪機配套汽輪機的型號為D1O型，日本三菱公司M701F4燃氣輪機配套汽輪機型號為TC2F型。汽輪機的高中壓缸轉子均采用可傾瓦式軸承，分別為六塊可傾瓦式軸承和四塊可傾瓦式軸承。

1.2 可傾瓦式滑動軸承的特點

可傾瓦式軸承是由3～6塊能在支點上自由傾斜的弧形瓦塊組成，瓦塊在工作時隨著轉速或載荷及油溫的不同而自由擺動，在軸頸四周形成多油契。每塊瓦背弧與軸承座內徑為線接觸，可以自行調整。所以可傾瓦有良好的穩定性和減振性。 但其結構較為復雜，給制造、安裝和檢修技術增加了一定的難度。[1]

2.結構的不同

可傾瓦式軸承瓦塊的數目選擇主要取決于軸承的參數和制造廠家的傳統習慣，D1O型汽輪機高中壓轉子的支撐軸承為六塊瓦結構可傾瓦式軸承（圖1）[2]， TC2F型汽輪機（國產）高中壓轉子的支撐軸承為四塊瓦結構可傾瓦式軸承（圖2）[3]。

兩者的結構差異：①六塊可傾瓦式軸承的瓦殼無墊鐵支撐需要安裝在瓦枕上，而四塊可傾瓦式軸承的瓦殼有調整墊鐵支撐，并且為球型墊鐵（圖2-4），可直接安裝在軸承座上;②四塊可傾瓦式軸承上半部有瓦塊支撐彈簧（圖2-6）而六塊可傾瓦式軸承無;③四塊可傾瓦式軸承的防轉銷（圖2-7）在軸承的中分面位置，六塊可傾瓦式軸承的防轉銷在軸承的軸承殼體的頂部;④四塊可傾瓦式軸承的殼體油封（圖2-3）為可拆卸式的油封圈，六塊可傾瓦式軸承殼體油封為鑲嵌式油檔齒（圖1-7）;⑤四塊可傾瓦式軸承的油封圈殼體可進行拆卸;⑥軸承組裝后，四塊可傾瓦式軸承上半部瓦塊與軸頸接觸，六塊可傾瓦式軸承上半部瓦塊與軸頸之間存在軸承間隙。

3.檢修工藝的不同

3.1軸承間隙測量方法的不同

用深度千分尺測量四塊可傾瓦式軸承的間隙。在上半部軸承的球型墊塊中間有間隙測量孔（圖2-11），，利用測量孔可以測量軸承的間隙。將軸瓦的部件組裝好后，緊固中分面螺栓，用工裝螺栓通過防跑銷（圖2-9）孔與瓦塊固定，松開工裝螺栓，使上部的可傾瓦塊落在軸頸上，在測量孔處用深度千分尺測量深度，并記錄;然后緊固工裝螺栓拉動瓦塊，直至瓦塊不動，再次在測量孔處用深度千分尺測量深度，并記錄;兩側測量的數值差極為軸承的間隙。為減少誤差可以進行多次的測量，計算多次測量的平均值將其作為最終的軸承間隙值。

用壓鉛絲法測量六塊可傾瓦式軸承的間隙。在軸頸上半部加入少量透平油，在頂部位置沿軸向放置兩根長度等于瓦塊弧長的鉛絲，鉛絲的直徑稍大于理論間隙值，扣上上半部軸承，緊固中分面螺栓至無間隙后，拆除上半部軸承，用千分尺測量所壓鉛絲的厚度，每根鉛絲測量三點或多點，去測量點數的平均值極為軸承的間隙。

3.2 軸承緊力測量計算的不同

軸瓦的緊力是指軸承蓋對軸瓦的壓力，也就是上半部軸瓦墊鐵處與軸承蓋之間的過盈量，軸承緊力在各個制造廠的裝配圖上都有明確的說明，緊力過大會使軸承或軸承蓋變形，特別是球面軸瓦將影響自由調位，緊力過小將影響振動。需要指出的是，以往球型配合面均采用過盈配合，而現在的有些機組采用過渡量，理由是機組運行中軸瓦溫度高于軸承座溫度，考慮到熱膨脹的偏差量，最終仍能夠保證機組在運行中軸承與軸承座之間存在一定過盈配量。軸瓦的緊力測量一般均采用壓鉛絲的方法測量，但計算方式有所差異。

四塊可傾瓦式軸承的緊力計算。 四塊可傾瓦式軸承的上半部軸承有兩塊球型調整墊塊，頂部不能放鉛絲， 只能放在兩側墊鐵上。故軸承的緊力值應為：

這樣的軸承結構是三菱公司所采用的形式，軸承直接坐落在軸承座內，而且緊力的配合在設計要求上為過盈量，即為過盈配合。

六塊可傾瓦式軸承的緊力計算。本文中的六塊可傾瓦式軸承是坐落在瓦枕內，瓦枕與軸承蓋不存在過盈配合，因此軸承的緊力是軸瓦與瓦枕的過盈配合。故測量時將鉛絲放置在軸承頂部測量，因此軸承的緊力值應為：

GE公司采用的六塊可傾瓦式軸承的緊力測量時考慮到機組運行中軸瓦存在熱膨脹的偏差量， 在設計上有一定的過渡量，在緊力測量時即可測得緊力也可以測得間隙，但所測的數值都要符合設計要求和標準。

3.3軸承的殼體油封不同

四塊可傾瓦式軸承的殼體油封采用油封圈（圖2-3）的形式，整圈安裝在軸承的兩側，有軸向與徑向間隙的要求，是考慮到轉子與油封圈碰磨的因素，需要在安裝或檢修時進行測量和修理，并且裝有油封圈的防轉銷以防止在運行中油封圈轉動。這樣可以保證軸承殼體內的油量充足。

六塊瓦可傾瓦式軸承的殼體油封采用鑲嵌齒形（圖1-7）的形式，與軸承殼體連為一體，結構簡單，此裝配的結構無需過多的考慮間隙的要求。在軸承拆過程中較為便捷。

3.4軸承的解體不同

四塊可傾瓦式軸承解體時，要將防轉銷（圖2-9）拆下后裝入工裝螺栓，拉緊瓦塊后再吊出軸承的上半部分;裝復時要將上半部吊入后，再拆下工裝螺栓裝入防轉銷。翻瓦時的工藝相同，這樣做時放置吊軸承上半部時放置瓦塊掉落。

六塊瓦可傾瓦式軸承解體時，可直接拆裝軸承，無需考慮瓦塊的狀況，但在檢查中要對防跑銷要做金屬檢測，以確定防跑銷的變形磨損狀況，并作處理或更換。

4.總結

本文闡述了兩種F級燃機（單軸）機型的可傾瓦式軸承在結構、檢修中間隙測量方法、軸承緊力測量計算、軸承的殼體油封和軸承解體的差異，在檢修中根據不同形式的可傾瓦式軸承進行合理正確的檢查和測量，從而保證機組的安全穩定運行。

作者簡介

謝宏波，（1972～），男，江蘇華電戚墅堰發電有限公司助理工程師，從事燃機與汽機設備檢修維護方面的工作

參考文獻

[1]郭延秋 ?大型火電機組檢修實用技術叢書 ?汽輪機分冊 北京：中國電力出版社，2003

[2]MS-9001FA型燃氣輪機可傾瓦軸承的操作和維護

[3]M701F4燃氣輪機運行維護手冊