【摘　要】本文介紹了瑞明電廠國產125MW汽輪機1號軸承在額定參數（shù）和額定負荷下工作溫度（dù）偏高（gāo）的（de）故障，在介紹（shào）軸承結構與潤滑原理的基（jī）礎上，在軸承的端泄、軸承的摩（mó）擦（cā）、軸承的負荷分配等方麵對軸瓦溫度（dù）超標的原因進行了分析，並進行了（le）相應的處理，效果良好，解決了該機組軸（zhóu）承溫度偏（piān）高的（de）故障，保證了機組的安全運行。也為（wéi）同類型問題（tí）的處理提供了參考。

　　【關鍵詞】汽輪機；軸承；溫度高；原因分析；處理

　　1　前言

　　瑞明電廠1號機組係上海汽輪發電機廠生產（chǎn）N125-13.24/535/535超高（gāo）壓、一（yī）次中間再熱、單軸、雙缸雙排汽、冷凝式汽輪發電機組。2012年，該機組1號軸承溫度偏高，Z高達93℃。軸承溫度偏（piān）高不能保證機組長（zhǎng）期安全運行，一旦冷（lěng）油器換熱效果差，就（jiù）很可能造（zào）成燒瓦事（shì）故。黃埔電廠（chǎng）檢修公司有關技術（shù）人員對該機組軸承溫（wēn）度高的問題（tí）進（jìn）行（háng）了（le）深入的分（fèn）析，采取（qǔ）了針對措施，終於（yú）使該軸承溫度降（jiàng）至合格範圍。

　　2　125MW機組（zǔ）徑向軸（zhóu）承的特點

　　本機（jī）組采用橢圓型徑向（xiàng）軸承，其由（yóu）一澆鑄巴氏合金的襯瓦，軸（zhóu）承殼體，球麵座組成，軸承為上（shàng）下二半由螺釘及錐銷（xiāo）固定及定位，軸承殼體（tǐ）與球（qiú）麵座是球麵配合（hé）有自位作用（yòng），球麵座上有四塊調整塊供調整中心用（yòng）。潤滑油通過軸承下部一孔進（jìn）入軸承進行潤滑然（rán）後從軸承兩端流入軸承座內。在襯瓦（wǎ）裝有（yǒu）銅電阻或鉑電阻可測得軸（zhóu）承回油溫度，襯瓦底部有高壓頂軸油孔。

　　3　軸承的潤滑原理與故障分析

　　3.1潤滑原理

　　汽輪發電機轉子的全部重量，通過軸頸支承在表麵澆（jiāo）鑄的軸承合金的軸瓦上，並作（zuò）高速旋轉，而軸瓦未（wèi）被磨損或毀壞，這主要依靠軸頸與軸瓦之間產生的油膜。倘若上下兩平麵構（gòu）成油楔，四周都充滿了（le）油（yóu），當上下兩平麵作相對運動（dòng）時，油（yóu）楔中的油就被擠壓向裏，此時油楔中的油產生反作用力，將（jiāng）上麵的運動物體微微抬高，於（yú）是在（zài）兩平麵的（de）油楔中便建立（lì）了油膜（mó）。上麵物體運動便在油膜上滑動，兩物體相對運動（dòng）時的摩擦（cā）隻（zhī）發生在油膜內的液體摩擦，從而不再產生固體摩擦，使摩擦因素減至Z小，即油膜上的摩擦力很小，起了潤滑作用。同（tóng）時，摩擦（cā）產生的熱量能及時被大量潤（rùn）滑油帶走（zǒu），起到冷卻作用。軸承就是利用這個原理設計的。

　　由上述原理（lǐ）可知（zhī），欲使軸承安（ān）全可靠的運行，建立油膜是關鍵。同時，建立油膜必須具備下列（liè）三個必（bì）要條件。

　　（1）必須具備楔形（xíng）腔室；

　　（2）楔形腔室必（bì）須充滿粘性液體，如潤滑油等（děng）；

　　（3）構成楔形腔室的兩個麵必須光潔並作相對運動。

　　根據油膜潤滑理論，在油楔Z小截麵處產生Z大油（yóu）壓，油壓越高（gāo）則產（chǎn）生的（de）承載力越大，Z高（gāo）油膜壓力達幾十兆帕。同（tóng）時，軸承的承載能力與軸頸（jǐng）的圓周速度、潤滑油黏度、油膜（mó）的厚度等因素有關。軸頸圓周速度和潤滑油（yóu）黏度越大，則軸承的承載（zǎi）能力越大，反之越（yuè）小。雖然油膜潤（rùn）滑時的摩擦力很小，但轉子的質量大，加上高速（sù）旋轉，液體摩擦產生（shēng）的熱（rè）量是不可忽視的，因此軸承內必須不斷（duàn）地加入一定（dìng）溫度的潤滑（huá）油，以帶走熱量，冷卻軸承，從而保證軸承的正常工作。

　　3.2軸承溫（wēn）度（dù）升高原因分析

　　3.2.1該機組軸承振動未超（chāo）過製造（zào）廠標準，應（yīng）該說，軸承振動（dòng）不（bú）是引起軸瓦溫度升高的主要矛盾（dùn）。大（dà）修技術記錄顯示，該機組軸係中心符合製造廠標（biāo）準。

　　3.2.2機組（zǔ）在額定（dìng）參數和額定負（fù）荷運行時，其冷油器出口油溫為（wéi）39～41℃，潤滑（huá）油壓為0.11MPa，而1號軸瓦回油溫（wēn）度為73℃，其餘軸承回油（yóu）溫度為（wéi）48～56℃，1號軸瓦回油溫度偏（piān）高。通過回油量窺視鏡觀察，其回油（yóu）較為暢通，沒有發現摩擦異聲。解體檢查發現，下軸瓦與軸頸接觸不良，下瓦（wǎ）部分地方擠出一薄層鎢金，上下瓦的鎢金麵較花，相（xiàng）對應軸（zhóu）頸也磨得較花，軸瓦合金表麵與軸頸的接觸不良使1號軸瓦承受較大負荷，導致溫度升高。

　　3.2.3橢圓型徑向軸承由於比壓增（zēng）加，使軸承的過載和應變（biàn）能（néng）力明顯下降。因此機組在啟動、停機和升、降負荷時，汽缸膨脹不暢，轉子存在（zài）殘餘不平衡質量等原因，使各軸瓦的負荷分配較冷態時有明顯變化，這（zhè）也有可能導致軸瓦的過載而溫度升高（gāo）。

　　3.2.4軸承回（huí）油（yóu）不夠暢通。如果軸承的供油量不足將會導致瓦塊溫度升（shēng）高，而且長期處於缺（quē）油狀態（tài）下運行還會加大瓦塊磨損。

　　3.2.5檢查（chá）發現1號軸瓦側隙（xì）為0.25～0.40mm，軸瓦側隙（xì）偏小。

　　4　處理措施

　　4.1研刮軸瓦合金，使軸瓦接（jiē）觸（chù）麵積（jī）達到質量要求每平方厘米不少於3點接觸，其下部與軸的接觸角為50～60°。重新按標準研刮下瓦的頂軸油池，深度為0.15～0.20mm.用砂紙研（yán）磨軸頸，測量軸頸橢（tuǒ）圓度和錐度小於0.02mm。

　　4.2加大軸承潤滑油回油的排泄。軸瓦中分麵處，左右兩側修刮（guā）足夠的油槽（垃圾槽）。油槽在軸瓦長度方向前後各留25～30mm阻（zǔ）流邊，在圓周方向自中分麵向頂部或底部延伸60mm左右，油槽深度從軸瓦中（zhōng）分麵3mm深向各邊界逐步遞減，油槽與瓦麵過渡圓滑（huá）無棱角。

　　4.3重新調整軸瓦側隙為0.37～0.42mm，頂隙為0.34～0.55mm。襯瓦緊力、球麵緊力、外蓋緊力符合製造廠標準。用紅丹檢查襯瓦、瓦枕、球瓦等接觸情況，均符合要求。

　　4.4適當調整各軸瓦的負荷，即將1號軸瓦放低0.03mm，把高中壓轉子與低壓轉子的聯軸器中心有（yǒu）意（yì）調到製造廠（chǎng）要求的低限（xiàn）。

　　4.5清理（lǐ）軸瓦進出油孔內的垃圾和鐵屑。

　　4.6啟動前1號軸承座（zuò）底部添（tiān）加高溫（wēn）潤滑脂，以減（jiǎn）少軸承座的摩擦力，改善汽缸膨脹和收縮狀況。

　　5　效果（guǒ）

　　按此方法改進後，1號軸瓦溫度由（yóu）原來的93℃下降到82℃左右穩（wěn）定（dìng）運（yùn）行（冷油器（qì）出口（kǒu）油溫（wēn）為（wéi）39～41℃）。軸承振動變化不大，也沒有發生油膜振蕩的情況。

　　6　結論

　　6.1徑向軸承的主要散熱方式是通過端泄將熱量帶走。所以在分析其溫升（shēng）時，決不（bú）可以忽略端泄。如果軸承的供油量不足將會導致瓦塊溫度升高，而且長（zhǎng）期處於缺油狀態（tài）下運（yùn）行還會加大瓦塊磨損。軸瓦底（dǐ）部頂軸油孔周圍應無貫（guàn）通溝槽，以防頂軸油泄漏，使轉子難以頂（dǐng）起，盤（pán）車時造（zào）成軸瓦磨損。

　　6.2軸瓦合金表麵與（yǔ）軸頸接觸不（bú）良是軸承溫度升高的重要原因。檢修中必須嚴格執行檢修（xiū）工藝，提高檢修質量，以防（fáng）出現軸瓦溫度偏高或軸瓦損壞事故。

　　6.3適當調整各軸瓦的負荷，即將相（xiàng）鄰兩軸承按油膜壓力（從頂軸油壓處測得）大小（xiǎo），適當抬高（gāo）或放低。

　　某軸承（調整時必須兼顧（gù）冷態時各軸承的（de）負荷分配，調整幅度建議不超過0.05mm），是解決軸承因負荷分（fèn）配不勻等（děng）引起的（de）局部半幹摩擦（cā）、溫度升高的有效（xiào）辦法。

　　參考文獻（xiàn）

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　　[3]趙義學（xué）.電廠汽輪機設備（bèi）及係統[M].中國電力電力出版社，1998.

來源：《電子世界》2014年第18期