樊 鹏
国家电投集团贵州金元股份有限公司纳雍发电总厂,贵州 纳雍 553303
摘要:轴承是300MW汽轮发电机组轴系的重要部件,它承受转子的重力并支承转子的转动,对正常运行的汽轮发电机组轴系振动,轴瓦乌金温度,回油温度等起着十分重要的影响。轴承的设计合理与否,安装质量的好坏,对汽轮发电机组的安全稳定运行起着十分重要的作用。本文从300MW汽轮机#7轴承的分类及原理出发,探讨了汽轮机轴承检修方法。
关键词:300MW汽轮机;#7轴承;检修方法;
1 300MW汽轮机#7轴承介绍
上海电气QFSN-300-2型发电机集电环装置稳定轴承(下称#7瓦)位于汽轮发电机组转子末端(见下图),设计轴承比压0.37MPa(#1—#4轴承1.07—1.4MPa),载荷较轻。由于#7瓦设计载荷轻,在运行中载荷过重时容易烧瓦,载荷过轻时容易发生振动高等不稳定现象。
在轴承箱外侧架3块百分表,侧拉杆分别由左右两侧45°(对应两侧下瓦块中部)和底部指向轴心,并记录好底数。
在外油挡与刷架之间用千斤顶将轴顶起约0.5mm,翻出下轴承体,松开千斤顶。
启油泵盘车5min后,观察3块百分表读数波动趋于稳定后,记录百分表波动范围(即为轴颈晃度值)。
停运盘车,记录3块百分表读数,分别与翻瓦前对应百分表底数相比较(垂直方向百分表的变化值即为转子末端下沉量)。
下沉量确定:根据联轴器张口标准(0.10mm)、联轴器直径(546mm)、联轴器端面至#7瓦中心距离(1500mm)、转子末端静扰度(未知)及瓦块垂直中心线夹角(45°)确定。由于#7瓦承载能力低,为防止瓦块温度高烧损,控制瓦温是下沉量确定的主要因素(联轴器张口可降至0.08mm)。根据经验,轴颈下沉量取0.35mm—0.40mm为宜,瓦温可控制在55℃左右。
图4 #7瓦调整
调整量确定:如下张口0.10mm,不计转子末端静扰度的影响,则轴颈应上抬0.275mm(1500÷546×0.10),距(示例)目标值0.40mm相差0.125mm(0.40-0.275),该差值可理解为消除转子末端静扰度的过调量。因翻出轴承壳体下半后,集电环转子近似于悬臂梁,其末端静扰度应远大于发电机励端轴承至稳定轴承中心线跨距内转子静扰度(0.047mm),待有机会实测验证(装上假瓦,断开联轴器,调整上下张口为0,再把紧联轴器螺栓,拆除假瓦,翻出#7瓦,测量的下沉量就是转子末端静扰度)。
结合下半两瓦块对应百分表读数的变化,进行下半两瓦块球面垫块与轴承体之间的垫片厚度调整。下半两瓦块对应百分表读数变化的目标值0.28mm(0.40 × cos45o ),调整垫片厚度的变化为0.28mm与对应百分表读数的变化值。例如:左侧百分表在翻瓦前后读数变化0.20mm,则需在左侧瓦块球面垫块背部加0.08mm垫片。
3 检修的主要内容
外观检查和内部结构检查以及特殊部件和平面平整度的检查。
(1)对轴承的外观进行检查,其检查的主要内容包括轴承有没有锈蚀或者损伤等情况。
(2)对轴承的内部架构加以检验。这要求工作人员将轴承进行拆卸,之后查看轴承架构科学与否,拆卸的过程中必须要将有关内容进行完整的记录,对拆下来的所有零件均要加以标识,需要指出的是,标识符号应当是人们都熟知的,标识的地点也一定要突出,利于安装人员可以清晰的见到,这样才能确保后续安装过程的顺利进行,以免出现反装或者错装、遗漏等情况。
(3)对轴承的特殊部件进行检查,包括乌金部件的查看,乌金位置的检验重心是观察其着色是否负荷有关规定,有没有气孔、脱胎或者裂缝等缺陷。对轴承特殊零件部位进行检查的方法,最为常用的是煤油浸泡法,以乌金为例,我们把汽轮机轴承都侵渗到煤油内,通过24 小时之后将轴承表层的煤油全部清理,之后抹上石灰水,让其自然风干,如果发现有煤油侵湿的状况则证明此乌金部件有裂缝问题。使用煤油浸泡法也能检查轴承表面有没有存在脱落缺陷。
(4)对轴承的平面平整度进行检查。认真查看轴承的表面有无不平整的状况,这会对轴承的承载能力带来直接影响。经常使用到的检查方法是有效组装轴承座及支撑转子中存在的下瓦,然后再把转子部位上面涂上比较鲜亮的颜色,当转子转动的时候若能看得到颜色则表示轴承表面并不完整,需要更换。
4 检修注意事项
(1)如果增加的垫片过厚,导致下瓦无法翻入时,应调整检修方案,从增加轴承座标高方向入手(增加轴承座底部垫片,再用翻瓦测量下沉量来校核)。
(2)为保证调整的准确性,在垫片调整后应翻瓦两遍,复核两次百分表读数变化吻合。
(3)在垫片调整后,对应上瓦块与轴颈间隙会相应发生变化,须作相应调整,保证间隙合格(为控制瓦温,该间隙可适当放大至0.30mm—0.35mm,且两侧应尽量接近)。
(4)测量轴承顶部间隙、轴承体与轴承盖的紧力时,中分面需在靠近螺栓处加0.5—1.0mm垫片,防止轴承盖、轴承体变形或铅丝变形量过大影响测量准确性。压轴承顶部间隙时测量铅丝位置应对应于瓦块中部调整垫块处。
(5)每块可倾瓦块中2颗安装螺钉在轴承调整完毕后拆除,用丝堵堵住轴承体上的螺孔,防止漏油。
(6)加工改变调整垫块的厚度可达到调整联轴器中心的目的,但不得加工球面垫块。一般情况下可用加减垫片的方式,垫片数量≤3片。所有瓦块在调整后须摆动灵活。
(7)一般情况下,不得改变下半轴承体与垫块之间的垫片厚度,以防进油口绝缘垫与瓦枕之间出现间隙漏油(加垫片),或垫块与瓦枕接触不良引起振动(减垫片)。
(8)轴承体与垫块之间的绝缘垫片、外油挡及垫块螺栓绝缘垫、绝缘套须清洁完整,防止转子对地绝缘异常。
(9)内油挡在上半轴承壳体就位后应保证灵活无卡涩(壳体上的防转销与内油挡上半缺口对齐)。
现场瓦块研刮:
(10)可倾瓦内径加工以轴颈直径加上轴瓦顶隙确定,(用螺栓将瓦块固定在轴承体上,再上车床整体车削)。
如现场发生下瓦块乌金面磨损,楔形角消失,瓦块与轴颈接触角过大时,需研刮瓦块乌金面。但现场缺乏机床和规定直径的假轴对研,可用轴瓦顶隙一半厚度的平整的不锈钢带包裹原轴颈替代假轴,作为瓦块研刮基准,可满足要求。
(11)在轴颈上绑扎的钢带应尽量选用平整无褶皱的钢带,在轴向两端应超出瓦块两侧约20mm,圆周应超出轴颈水平中分面以下,且尽量包裹严实。在钢带上薄而均匀地涂抹红丹后,瓦块在钢带上来回周向移动(约30°),用刮刀去掉高点至合格即可。
5 结论
综上所述,#7轴承是300MW汽轮机机组的重要组成部件,是约束转子运行、支撑转子重量、平衡转子离心力等功能的主要器件。在汽轮机轴承的检修工作中,应该立足轴承的分类,从各种轴承工作原理出发,找寻相关的技巧和要点,使汽轮机轴承真正能够发挥出应用的功能,进而确保汽轮机组的稳定运行,形成对主要设备维护工作的有力支撑。
参考文献:
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[2]郑斌锁,张慧武,姜新栋.上汽660MW汽轮机安装轴承座找中的工艺与方法[J].机电信息,2018(6):21.