推力軸承甩油的原因及處理(lǐ)方法(fǎ)

2014-03-27

姚玉才
(桂(guì)林市(shì)天力水利電力建築安裝工程公司(sī),廣西桂林 541001)
  摘 要:分析了水輪發電機組推力軸承在運行中常見的內甩油、外(wài)甩油問題(tí)及其(qí)成因。以德保縣多羅五級水電站實踐為例,介紹(shào)推力軸承甩油的處理方(fāng)法。
  關鍵詞:水輪發電(diàn)機組;軸承(chéng)甩油;處理(lǐ)方法
  1 概述
  發電(diàn)機推力軸承及導軸承在機(jī)組運行中甩油(yóu)現象普遍存在。軸承甩油對機組的運行危害比(bǐ)較(jiào)大,對懸吊型的機組尤為嚴重。2007年在德保縣多羅五級站安裝(zhuāng)試運行時(shí),2台(tái)機組推力軸承都出現嚴重甩油情況,每個(gè)運行班(8小時)每台機甩出(chū)的油量達到25kg。嚴重影響(xiǎng)了機(jī)組的運行。該站裝有2×6000kW的懸吊式(shì)水(shuǐ)輪發電機組,水輪機型號HLJF2504-IJ-110,發(fā)電機(jī)型號SF6000-10/2600,轉速為600r/min(推(tuī)力油槽結構如圖1所示)。

圖1 推力油槽結構(gòu)示意圖
  軸承甩油通常有兩種情況:一是油質通過旋轉件內壁與擋油圈(quān)之間,甩向發電(diàn)機(jī)內部,稱之為內甩油(yóu);另一種是油質通過旋轉件(jiàn)與蓋板縫(féng)、通氣冒甩向蓋板外(wài)部,稱之為外甩油。
  (1)內甩油的原因。機組在運行時由於轉子的旋(xuán)轉,在上風扇的作用下起到鼓風的作用,往往使推力油槽擋油管內下側形成低壓區,在(zài)該部位與推力油槽上部之間的壓差作用下,檔油管與推頭內壁之間的油霧將沿著主軸與擋油圈的環腔向(xiàng)下溢出,甩到輪輻及定子上。另一種內甩油的情況是由於製造和安裝原因,造成擋油管外圓與推(tuī)力(lì)頭內(nèi)圓之間(jiān)的徑(jìng)向(xiàng)距離不均,偏靠一邊的現象。當推力頭帶動潤滑油旋轉時,就類似(sì)偏心泵的作用,使得潤(rùn)滑油環產生周期性的壓(yā)力脈動,並向上竄油,使油及油霧沿著(zhe)推(tuī)力頭的內壁甩出,濺到電機內部,影響機組運行。
  (2)機組外甩油的原因。機組在運行時,被循環推力油槽裏的油(yóu)溫升高,油的溫度往往達到45°左右(yòu),使油槽內的空氣膨脹,加上旋(xuán)轉件的攪動以(yǐ)及潤滑油在離心力的作用下做拋物線運動,遇到阻礙而發生撞(zhuàng)擊(jī)等,使(shǐ)油槽上(shàng)部產生油霧,油霧不斷積累,油麵的壓力逐漸增大,當油槽油麵的內壓(yā)力大於外部(bù)氣壓時,油(yóu)霧便從油槽蓋板密封處,或是從通(tōng)氣窗溢出。在德保多羅五級站的兩台機組的甩油,都是從(cóng)推力油槽(cáo)的通氣窗甩出(chū)。
  從圖1中看出,在推力頭及旋(xuán)轉件在高速轉動(dòng)時,將潤滑油甩向(xiàng)油槽邊緣,潤滑油就會飛濺攪動。擋油板隻設(shè)在鏡板間,在推力油槽上部卻沒有設計擋油板(bǎn),潤(rùn)滑油在推力頭的轉動(dòng)帶動做拋物線運動,從通氣帽甩出。轉動部(bù)分與固定部分密封較好,油霧也從通氣帽溢出,因此造成大量潤滑油從通氣裝置溢出。
  3 處理(lǐ)方法
  目前在處理推力(lì)軸承甩油問題上(shàng),沒有既定的方法。由於各機組的結構不盡相同,必須根據機組甩(shuǎi)油(yóu)部位的具體(tǐ)結(jié)構,結合甩油的情況,分析原因,然後有針對性地采取措施(shī)。
  機組(zǔ)油(yóu)密封一般都是采(cǎi)取強行阻止潤滑油及油霧外溢的辦法。內甩油的處理一(yī)般用強阻止的方法和疏通的方法。就是在推(tuī)力(lì)頭內與擋油管之間加裝一些阻擋裝置。這(zhè)些方法及(jí)裝置基本(běn)上由設備製造廠考慮設計。但在采取這些措施(shī)後還存在內甩油的問題。因為在油槽底部加裝密封蓋阻斷轉子風(fēng)扇旋(xuán)轉風壓後,在油槽底部(bù)產生的負壓(如圖2所示)。如果不影響到油槽擋油管與主軸之間的壓域,潤滑油則不向外(wài)溢。但(dàn)在多(duō)羅五(wǔ)級(jí)站(zhàn)機組中,推力油槽的底部距轉子磁軛尺寸較小。隻是采用擋風圈來隔離負壓區(qū)。擋風圈用4mm鋼板卷製而成,製分辨組合式有利於安裝和檢修。擋風圈和(hé)安裝距離轉子磁軛及轉動部分保持20mm距離,以避免頂起轉子後發生碰(pèng)撞。

圖2 油槽底部加密封(fēng)示意圖
  多羅五級站兩機組(zǔ)都是外甩油,且都是從通氣裝置甩油。經過(guò)多次通(tōng)氣裝置的改裝(zhuāng)試驗,由原來通氣裝置(圖3),改為現在(圖4)。從圖3裝置看出通氣(qì)裝置隻有100mm高,當油霧(wù)和飛濺的潤滑油到(dào)通氣(qì)裝(zhuāng)置的上蓋時,潤滑(huá)油灑落出來。當改為圖(tú)4的(de)通(tōng)氣裝置,將通氣裝(zhuāng)置的通氣管加長到200mm,在(zài)通氣管中加裝兩道半圓擋板,可阻擋油槽裏(lǐ) 飛濺出來的潤滑(huá)油(yóu),即使還有(yǒu)飛濺出來的潤滑油,通風裝置的上蓋(gài)板灑落出來後,又通過通氣管下(xià)麵的孔口,流回到油槽裏(lǐ)麵。油霧飄出的(de)原理也跟飛濺出的油原理一(yī)樣,當油霧飄出後(hòu),經(jīng)過底部的孔口再(zài)流回(huí)到油槽(cáo)裏麵(miàn)。

圖3 改造前的通氣裝置

圖(tú)4 改造(zào)後的通氣裝置
  在德保(bǎo)縣多羅五級站2台機組裝置經多次改裝試驗完全解決了外甩油的問題。外型整體比較美(měi)觀,既沒有損壞設備(bèi),又解決了甩油的問題。

來源(yuán):《廣西水(shuǐ)利水電》2008(5)
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