摘　要：水電站立式反擊式機組推力軸承及上導軸承，在機組運行過程中，出現甩油，是一種較為普遍的現象，軸承甩油給機組穩定運行帶來巨大（dà）的安全隱患（huàn）和危（wēi）害。土卡（kǎ）河電站3號機組上導軸承存在著嚴重的（de）內甩油現象（xiàng），給設備安全帶來嚴重的隱患，本文介紹了此現象（xiàng）出現的原因分析和解決方案（àn）及效果。
　　關鍵詞：上導軸承；甩油；彈性盤車；同心度
　　1　工程概況
　　土卡河（hé）水電站位於雲南省江城（chéng）縣和綠春縣交界處的（de）李仙江流域幹流上（shàng），是李仙江流域七個梯級電站的Z末一級，電站（zhàn）為河床（chuáng）式地麵廠房，安裝3台單機容量55MW（Z大容量60MW）的機組。電站3號發電（diàn）機組於2007年7月投產（chǎn）。
　　電站水輪機為軸流轉（zhuǎn）槳式，型號為ZZD409-LH-580，水輪機共有5個槳（jiǎng）葉（yè），轉輪（lún）名義直徑為5800mm，額定出力56.4MW，額定水頭25m，鋼（gāng）筋混凝土蝸殼。
　　發電機為立軸全傘式三相凸極同步發電機，型號為SF55-52/9500，額定功率55000kW，額定轉速為115.4r/min，轉子共有（yǒu）26對磁極，采用密閉自循環空氣冷卻通（tōng）風方式。發電機隻有上導軸承和推力軸承，沒有下導軸承（chéng），推力（lì）軸承設置（zhì）在轉子下方的下（xià）機架（jià）上部，上導軸承位於轉子上方的上機架中心內。發電機轉（zhuǎn）動（dòng）部分采用三段軸結構（gòu），由發電機主軸、轉子中心體（tǐ）及頂軸組成。發電機推力軸承的型式為液壓彈性油箱支承式，推（tuī）力瓦為東方（fāng）型彈性金屬塑料瓦（wǎ），共有12塊推力瓦，推力瓦設有支（zhī）柱螺（luó）釘，用於調整推力瓦的受力。
　　2　存在問題
　　土卡河水電站3號機組上導軸承在運行時，內（nèi）甩油現象十分的（de）嚴重，機組往往在連續運行2～3d後，轉子支臂上（shàng）端麵（miàn）就會附（fù）著一層油汙，發電機空氣冷卻器散熱（rè）翅片也會懸掛一層油滴。上（shàng）導軸承內甩油不僅嚴重浪費透平油資源，更重要的是汙（wū）染定子（zǐ）、轉子線圈，加速線圈老化（huà），損壞絕（jué）緣，縮短機組（zǔ）的使用壽命。另外大量的油汙由發電機流到水輪機室，並經排水係統排入河道中，汙染了河道水係。
　　日（rì）常維護中，在上導油槽油位低（dī）的時候，要給上導（dǎo）軸承補充透平油（yóu），增加了日常維護的工作量。因為上導軸承油位計位於上機架（jià）中心體外側（cè），觀察油位需要通過定（dìng）子（zǐ）、轉子，然後到達油位計（jì）處，需要停機環境（jìng）下進（jìn）行，造成機組運行和檢修的毛肚十分突出。
　　3　甩油原因分析
　　在機組運行（háng）中（zhōng），潤滑油沿著擋油桶和導軸承軸（zhóu）領（或推力頭）間的（de）間隙向（xiàng）上升，越過擋油桶（tǒng）並沿著（zhe）內表麵向下流，由於離心力的作用，油被甩向外圍空間，落在發電機其它部件上（shàng），稱（chēng）為內甩油；當機組運行時油或油霧從油槽蓋板（bǎn）與導軸承軸領或推力頭的密封（fēng）處溢出，甩向油槽蓋板外部，稱為外甩油（yóu）。土卡河水電（diàn）廠3號機組上導軸承甩油現象，屬於內甩油。
　　造成機組（zǔ）軸承內（nèi）甩油的原因主要有以下幾個原因：（1）機組上導軸承透平油加油太多，機組在運行時，軸領旋轉帶動軸領與擋油桶間透平油旋轉，靠近擋油桶處油位上升，溢出擋油桶造成甩油；（2）機組運（yùn）行時（shí），發電機轉子上端部由內向外（wài）送風，在上（shàng）導軸頸內部與擋油桶間形成負壓，將油麵吸高並甩（shuǎi）濺出擋油桶，流到發電機內部造成甩油；（3）由於（yú）製造、安裝的原因，造成擋油桶與發電機軸頸（jǐng）不同心，機組在運（yùn）轉時，帶動油麵旋轉，當旋（xuán）轉的油流由間隙大的地方旋（xuán）轉到（dào）間隙小（xiǎo）的地方時，便會加速並破壞原（yuán）有的油麵波形，飛濺出擋油桶，流到發電機內（nèi）部，造成甩油；（4）擋油桶或軸（zhóu）頸內（nèi）部有較大的凸起、凹陷（xiàn）部位或者遮擋物體，機組在運（yùn）行時產生的高速油流打在凸起、凹陷部位或遮擋物體時，產生飛濺和油霧，飛出擋油桶（tǒng），形成內甩油。
　　由於3號機組上導軸（zhóu）承油位並沒有（yǒu）超出設計油位的高限，而且與1號、2號機組油位基本一樣，可以（yǐ）排除油位過（guò）高因素引起的甩油。經檢查擋油桶（tǒng）及軸（zhóu）領（lǐng）內部儲油部位，沒有發現有大的凸起、凹陷部位和遮擋物（wù）體。由此可以確（què）定甩油現象是由於擋油桶與發電（diàn）機軸頸不同心造成的，經過測量，發現（xiàn）上導軸領到上導軸瓦座以及擋油桶到（dào）發電機大軸之間都存在大於1.5mm的同心度偏差（chà），檔油桶與大電機大軸同心度偏（piān）差過大（dà），導致了上導軸承的內甩油。
　　4　問題（tí）處（chù）理
　　4.1 處理方案
　　由於上導擋油桶與上導油槽底部法（fǎ）蘭是口（kǒu）配合，間（jiān）隙（xì）很小，調節量不大，不能滿足規範要求擋油桶與大軸的同心度誤差（chà）上限（xiàn）為1mm的調（diào）節需求，隻能（néng）通（tōng）過移動機組轉動部分來滿足上導軸承軸領與擋油桶之（zhī）間的間隙。
　　測量機組轉動部分與固定部分（fèn）各部位間隙，主要是槳葉與轉輪室、空氣間隙、上導擋油桶與發電機上端（duān）軸間的間隙、檢查各部間（jiān）隙是否（fǒu）滿足規範要求，分析計算上導軸承的位移量，位（wèi）移後各部位間隙是否滿足規範要求，在各部（bù）位間隙滿足規範要（yào）求的同時，盡量（liàng）調整擋油桶與發電機軸的同心度，Z後重新調整推力軸承彈性油箱的受力符合（hé）規範要求，調整的過程中要兼顧推力軸承的（de）水平度。
　　4.2 數據分析
　　經分部測（cè）量，結果是：
　　（1）空氣間隙平均值為14.37mm，規範要求實測值與平均值的偏差不大於平均值的±8%，合格（gé）範（fàn）圍為14.37±1.15，即13.22～15.52mm之間，各測點數據在合格範圍內，但明顯存在向-Y、-X的45°夾角方向偏心1mm；
　　（2）上（shàng）導瓦架與軸承座（zuò）中（zhōng）心偏移1.5mm，方向與空氣間隙相同，同樣是向-Y、-X的45°夾角（jiǎo）方向偏心1mm，轉輪間（jiān）隙基本均勻。
　　空氣間隙偏差、上（shàng）機架與上導軸承座偏（piān）差，說（shuō）明機組轉輪室（shì）、定子、上機架的（de）同心度存（cún）在偏差。對機組進行（háng）盤車檢查（chá），將（jiāng）框式水平儀（yí）放置在鏡板外（wài）側，隨（suí）盤車一起旋（xuán）轉，測量鏡板（bǎn）的水平滿足規範要求，確定機（jī）組轉（zhuǎn）動部分的垂直度（dù）合格。依據（jù）規範要（yào）求槳葉（yè）與轉輪室間隙的偏差應不大於±20%，經計算，轉輪體在+Y、+X的45°夾角方向有0.7mm的（de）位移量，位移後，轉輪室間隙仍能滿足規範要求。
　　在將轉動部分整體向+Y、+X的45°夾角方向整體移動0.7mm後，測量槳葉與轉輪室間（jiān）隙，各（gè）間隙均在合（hé）格範圍內。移動後，上導（dǎo）軸領與軸承座間的中心偏（piān）差也相應的減少了0.7mm，由原來的1.5mm變為0.8mm，仍存在一定的偏差。而轉輪室間隙已經不允許進一步（bù）的（de）采用平移方法進行調整（zhěng）。為了（le）進一步消除誤差，安裝4塊相互對稱的水導瓦將水導固定，防止轉輪移（yí）動，將上導軸承向+Y、+X的45°夾角方向移動（dòng）0.5mm，使（shǐ）轉動部分向該方向傾斜，由於從上導到水導（dǎo）的距離為17mm，此時對轉動部分垂直度造成的偏差小於0.03mm/m，理（lǐ）論上滿足規範要求。調整後分別測量（liàng）空氣間隙及上導軸承座到軸領距離，各間（jiān）隙均在（zài）規範要求的合格（gé）範圍之內。
　　4.3 效果（guǒ）檢查
　　轉動部分經過平移和人為（wéi）的傾斜後，其重心也發生了變化，推力瓦的受力情況也發生變化，因此要重新調整推力（lì）瓦（wǎ）受力，也即調整彈性油箱的壓縮值，使壓縮值的偏差小（xiǎo）於0.2mm，通過（guò）彈性盤車檢查（chá）機組的軸線合格（gé），同（tóng）時在盤車的過程，測（cè）量槳葉和轉輪室的間（jiān）隙以及空氣間隙均滿足規範要求，並用旋轉法測（cè）量鏡板水（shuǐ）平度為0.025mm/m，超出規範要求（qiú）的0.02 mm/m，考慮（lǜ）到機組為全傘式機組（zǔ），徑向軸承隻有上導（dǎo）和水導，鏡板水平的稍微超差，對機組的穩定運行影響不（bú）大。
　　5　試運結果
　　土卡河3號機組（zǔ）經過重新調（diào）整轉動部分的中心（xīn）、推力軸承的受力、鏡板水平，重新分配導瓦間隙，機組在空轉以及帶負荷（hé）後各部軸承的振動、瓦溫均在標準範圍內，其中上導擺幅為0.04mm，水導擺幅為0.13mm，經（jīng）過2個月的運行後，上導軸承接油槽及轉子上端麵（miàn）也沒有發現油汙，徹底（dǐ）解決了上導軸承的內甩油問題，優化（huà）了機組運行的安全（quán）性。
　　在機組（zǔ）的安裝、檢修過程中，一般對機（jī）組軸（zhóu）線、推力瓦受（shòu）力、空氣間隙、止漏環間隙（xì）等影響電磁不平衡、水力不平衡以及機械不（bú）平（píng）衡的因素都會嚴格控製（zhì），往（wǎng）往放鬆了或放寬了對（duì）其（qí）他細節的控製，導致機（jī）組運行出（chū）現不該有的問題，值得深思。