660 MW機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障分析及處理

摘? 要：結(jié)合潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障常見(jiàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析，給出潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障處理方案及防范措施，對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障排查及日常維護(hù)具有參考意義。

關(guān)鍵詞：潤(rùn)滑油系統(tǒng);常見(jiàn)故障特征;故障分析

1? ? 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)正常運(yùn)行條件及工作原理

機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)的作用是向各軸承、盤(pán)車(chē)裝置、聯(lián)軸器罩殼、噴油器、發(fā)電機(jī)等提供潤(rùn)滑、冷卻、密封用油。機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)滿足表1中的設(shè)計(jì)參數(shù)，若潤(rùn)滑油系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)超出設(shè)計(jì)參數(shù)范圍，設(shè)備應(yīng)立即停止運(yùn)行，排查故障原因，使設(shè)備滿足設(shè)計(jì)要求。機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)應(yīng)定期保養(yǎng)，并對(duì)交流潤(rùn)滑油泵、直流事故油泵、頂軸油泵進(jìn)行聯(lián)啟試驗(yàn)及低壓油聯(lián)鎖保護(hù)試驗(yàn)。

機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)是為電機(jī)支撐軸和推力軸承提供潤(rùn)滑作用以及為裝在前軸承座內(nèi)的機(jī)械超速脫扣裝置提供壓力油。機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要設(shè)備包括主油泵、主油箱、油箱內(nèi)油管路、冷油器、交流潤(rùn)滑油泵、直流事故油泵、頂軸油泵、射油器、溢流閥等。潤(rùn)滑油系統(tǒng)主要采用油渦升壓泵作為系統(tǒng)的供油裝置給主油泵供油，絕大部分的高壓油輸送至射油器，同時(shí)將另一部分高壓油經(jīng)逆止閥送至冷油器，對(duì)機(jī)組潤(rùn)滑系統(tǒng)供油。機(jī)組潤(rùn)滑油可靠性主要取決于油渦升壓泵和主油泵匹配是否良好。

2? ? 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障現(xiàn)象

潤(rùn)滑油系統(tǒng)設(shè)備較多且油路復(fù)雜，任何設(shè)備的不良運(yùn)行或損壞都會(huì)造成潤(rùn)滑油系統(tǒng)的非正常工作。機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，常見(jiàn)故障現(xiàn)象包括潤(rùn)滑油壓過(guò)低、潤(rùn)滑油溫過(guò)高、潤(rùn)滑油泄漏等。

潤(rùn)滑油壓過(guò)低是指潤(rùn)滑油系統(tǒng)在運(yùn)行狀態(tài)下油壓不能恒定在規(guī)定壓力范圍內(nèi)。如果油壓不能在規(guī)定壓力范圍內(nèi)，軸徑和軸瓦間不能建立正常的油膜，就會(huì)影響軸承正常運(yùn)轉(zhuǎn)。潤(rùn)滑油壓過(guò)低主要發(fā)生在系統(tǒng)啟動(dòng)調(diào)試階段，產(chǎn)生故障的主要原因多為設(shè)計(jì)不合理、主油泵故障、潤(rùn)滑油泄漏等。潤(rùn)滑油壓過(guò)低的故障現(xiàn)象如表2所示。潤(rùn)滑油溫過(guò)高會(huì)使油膜粘度降低，軸承的油膜承載能力下降，導(dǎo)致軸承間產(chǎn)生干摩擦，不能將軸承間產(chǎn)生的高溫帶走，損壞設(shè)備，加劇潤(rùn)滑油惡化。因此，潤(rùn)滑油溫應(yīng)控制在設(shè)計(jì)溫度范圍內(nèi)，通常冷油器故障及冷卻水異常是造成潤(rùn)滑油溫度過(guò)高的主要因素。潤(rùn)滑油泄漏是指各管路接口處墊片損傷老化導(dǎo)致潤(rùn)滑油泄漏，影響潤(rùn)滑油系統(tǒng)正常運(yùn)行，而且還有可能引起火災(zāi)，造成嚴(yán)重后果。

3? ? 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障分析及處理

在實(shí)際生產(chǎn)中，造成機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)故障的因素較多，為了快速有效地查找出故障原因，建立故障檢查流程，下面對(duì)故障原因及處理逐一進(jìn)行分析。

3.1? ? 驅(qū)動(dòng)齒輪套配合緊力問(wèn)題

由于主油泵驅(qū)動(dòng)小齒輪為易損件，設(shè)備定期檢修過(guò)程中會(huì)更換新的小齒輪，而齒輪套通常因費(fèi)用原因不能同時(shí)更換，造成齒輪套端部因配置固定螺釘而鉆了多個(gè)螺孔，同時(shí)，以往也出現(xiàn)過(guò)新軸與舊齒輪套配合存在間隙的現(xiàn)象，導(dǎo)致了驅(qū)動(dòng)小齒輪軸與齒輪套之間配合緊力不足，汽輪機(jī)傳遞給主油泵的所有扭矩基本由單個(gè)平鍵承擔(dān)，且因?yàn)閮烧呔o力不足，造成傳遞過(guò)程中轉(zhuǎn)軸與齒輪套定位不穩(wěn)，使得傳遞系統(tǒng)產(chǎn)生不穩(wěn)定的交變應(yīng)力，扭矩及徑向的工作不穩(wěn)將對(duì)另一端的驅(qū)動(dòng)小齒輪的工作狀態(tài)造成直接影響，并使得齒輪套出現(xiàn)軸向退讓。由于機(jī)組受力較大，因此將齒輪套更換為雙鍵槽配置，增加扭矩傳遞強(qiáng)度，確保齒輪套與驅(qū)動(dòng)小軸的緊固配合。

3.2? ? 主油泵斜齒蝸桿受力不均問(wèn)題

將主油泵拆開(kāi)，檢查主油泵內(nèi)部斜齒蝸桿的嚙合情況，發(fā)現(xiàn)部分斜齒在某個(gè)固定位置受力較緊，而主油泵蝸桿嚙合受力不均，將對(duì)驅(qū)動(dòng)大小齒輪的受力形成周期性瞬間沖擊，造成潤(rùn)滑油壓力不均。

經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，由于蝸桿是采用滑動(dòng)摩擦傳動(dòng)，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較高的熱量，容易使蝸桿齒面產(chǎn)生熱膨脹，使齒面產(chǎn)生磨損。傳統(tǒng)解決辦法是對(duì)蝸桿齒面進(jìn)行補(bǔ)焊后進(jìn)行機(jī)械加工修復(fù)，如需更換斜齒蝸桿，則應(yīng)盡量選用原廠配件成對(duì)更換，注意公差配合。維修后檢查主油泵蝸桿彎曲和嚙合情況，確保無(wú)卡澀。

3.3? ? 驅(qū)動(dòng)小齒輪軸承座變形問(wèn)題

驅(qū)動(dòng)小齒輪軸固定在其軸承座內(nèi)部，而該軸承座緊固在主油泵殼體上，如果該軸承座出現(xiàn)變形，將直接影響到驅(qū)動(dòng)小齒輪與大齒輪之間的嚙合狀況。而從以往的檢修情況看，由于要確保大小齒輪嚙合均勻，往往在調(diào)整位置配置楔形墊片才能滿足要求，所以該軸承座存在變形的可能。

驅(qū)動(dòng)齒輪軸承座變形產(chǎn)生的原因主要是受力不均。首先去除軸承座表面油污，根據(jù)軸承座材質(zhì)調(diào)和修復(fù)材料，然后將材料均勻涂抹在軸承座變形位置，填充結(jié)實(shí)，等材料固化后加熱修復(fù)材料表面加速材料固化，最后測(cè)量驅(qū)動(dòng)軸支架與主油泵固定接觸面的平行度及垂直度，滿足設(shè)計(jì)要求。

3.4? ? 大小齒輪嚙合不合理問(wèn)題

大小齒輪嚙合不良或嚙合載荷過(guò)大將直接導(dǎo)致主油泵運(yùn)行響聲異常及齒輪損壞，且之前日常點(diǎn)檢中發(fā)現(xiàn)油泵運(yùn)行中聲音較大，而由于大小齒輪傳動(dòng)比較大，小齒輪更容易出現(xiàn)疲勞損壞。當(dāng)嚙合齒輪出現(xiàn)崩齒損壞時(shí)，如果損壞的崩齒進(jìn)入后續(xù)的嚙合區(qū)域，將直接對(duì)該區(qū)域造成嚴(yán)重?fù)p壞。所以，嚙合間隙的不合理可能是損壞的原因之一。

首先采用水平儀將小齒輪調(diào)至水平，由于齒面磨損不均，因此采用控制齒輪頂隙法排除齒輪磨損誤差。用0.02 mm的塞尺分別塞入嚙合尺兩端，通過(guò)調(diào)整斜墊鐵直到塞尺不能從兩端拉出為止，最后將墊鐵焊牢，保證大小齒輪嚙合面受力均勻。

3.5? ? 聯(lián)軸器對(duì)中不良問(wèn)題

聯(lián)軸器的主要作用技術(shù)要求是保證兩軸線的同軸度，由于ALSTOM沒(méi)有提供主油泵聯(lián)軸器對(duì)中標(biāo)準(zhǔn)，以往的主油泵聯(lián)軸器對(duì)中依據(jù)是參考三臺(tái)機(jī)組中狀態(tài)較好的#1機(jī)組來(lái)設(shè)定的。而聯(lián)軸器對(duì)中不良，可能導(dǎo)致主油泵振動(dòng)偏大以及齒輪嚙合狀況偏差，引起機(jī)械振動(dòng)及機(jī)械密封失效。

對(duì)于機(jī)組的聯(lián)軸器對(duì)中測(cè)量主要采用外圓、斷面三表法，在聯(lián)軸器的端面上使用一塊百分表測(cè)量聯(lián)軸器的徑向跳動(dòng)，使用另外兩塊百分表測(cè)量聯(lián)軸器的軸向跳動(dòng)。對(duì)于徑向表聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動(dòng)一周后指針應(yīng)回位;對(duì)于軸向表如聯(lián)軸器軸向無(wú)竄動(dòng)量，指針也回位。該方法是通過(guò)水平方向和垂直方向的開(kāi)口度和徑向偏移量來(lái)計(jì)算聯(lián)軸器的空間位置，判斷其同軸度的情況，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整。

4? ? 機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)安裝及保養(yǎng)建議

潤(rùn)滑油系統(tǒng)是機(jī)組的重要組成部分，若機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)潤(rùn)滑油系統(tǒng)問(wèn)題，不僅會(huì)危害機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行，而且查找事故原因也費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行安裝，定期做好潤(rùn)滑油系統(tǒng)的保養(yǎng)，消除設(shè)備潛在問(wèn)題。

在安裝潤(rùn)滑油系統(tǒng)主油泵的密封環(huán)和浮動(dòng)軸瓦時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行。由于主油泵與基座是潤(rùn)滑油泄漏的主要位置，安裝時(shí)應(yīng)保證主油泵殼體、基座、墊片之間的間隙小于0.05 mm。若由于安裝問(wèn)題導(dǎo)致潤(rùn)滑油泄漏，后期維修時(shí)需將主油泵殼體、前軸承箱拆解，維修工作量大，影響生產(chǎn)效率。

受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)、設(shè)備安裝等因素影響，機(jī)組潤(rùn)滑油系統(tǒng)主油泵、射油器在潮濕環(huán)境容易生銹，法蘭耐油橡膠墊片容易腐蝕損壞，從而引起潤(rùn)滑油泄漏。因此，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期保養(yǎng)，避免設(shè)備生銹，檢查油系統(tǒng)各個(gè)管接頭是否緊固，橡膠墊片處有無(wú)漏油現(xiàn)象，并按保養(yǎng)手冊(cè)規(guī)定時(shí)間更換配件。

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收稿日期：2020-06-29

作者簡(jiǎn)介：黃煥（1977—），男，廣東河源人，助理工程師，研究方向：電力運(yùn)行。