安徽绩溪抽水蓄能有限责任公司 安徽省宣城市 245300
摘要：本文详细介绍了绩溪抽水蓄能电站水导轴承结构、作用及整个安装过程，为同行业水导轴承设计及检修作业提供了参考，具有一定的指导意义。
关键词：水导轴承；水导瓦；轴承座；巴氏合金瓦
1结构特点及作用
绩溪电站水导轴承为稀油润滑分块瓦结构，如图1所示，具有10块可双向运行的非同心轴瓦，轴领和瓦面直径分别为Φ1510mm和Φ1513mm。导轴承润滑油采用46#汽轮机油。试运行时，应通过足够的测量，检查每块瓦的负载平衡情况。在首次运行后检查间隙值，在冷油状态下其间隙调整到0.3mm，在热油状态下由于膨胀，间隙值应为0.25mm。通过轴瓦背面的顶瓦垫块、楔子块及调整块能够对轴瓦间隙进行调整。顶瓦垫块与楔子块之间为球面接触，可实现轴瓦运行中的自适应调整。
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图1 水导轴承结构
水导轴承主要作用是承受机组运行时传递的径向力，引导主轴正常旋转。抽水蓄能机组通常采用稀油润滑、巴氏合金的筒式或分块瓦式水导轴承。为了满足发电和抽水两种工况不同旋转方向油循环的要求，须设置两个方向的进油口[1]。
水导轴承运行方式：轴承采用外循环喷淋系统冷却和润滑，包括两套互为备用的油泵、油冷却器、双筒滤油器以及相应的油、水管路及控制元件。油泵将热油抽出，送入油冷却器冷却后进入滤油器，过滤后送回轴承，通过喷油管将冷油均匀喷洒在轴瓦之间的轴领上，通过轴领旋转带入瓦面。轴承盖采用双层非金属迷宫式接触密封，防止油雾溢出；另在轴承盖上装有呼吸器，以平衡轴承内外压力。
水导油箱是两瓣结构，用螺栓把合。所有焊缝和接合缝都不得有渗油现象，油箱带有箱盖，防止脏物进入油箱，箱盖设有检查孔和孔盖。油箱在方便的位置设有取油样的放油接口和手阀；水导盖板上设有Φ102的注油孔。
为了防止机组运行时轴承甩油，设计时在主轴轴领上部开有8个1/4英寸的甩油孔，其内侧面开有环形甩油槽，且低于挡油圈顶面；在轴领底部设置防油旋转的护盘；在挡油圈与轴领之间设置缝隙密封等。
水导轴承采用46＃透平油。轴瓦合金采用巴氏合金材料，工厂精加工后在电站安装不需刮瓦，每块轴瓦中装有1只铂热电阻测温计。轴承报警温度为70℃，停机温度为75℃。另有2只相同型号的测温电阻用于监测油温，油温不超过60℃。
2 主轴密封安装过程
2.1安装前准备工作
在发电机层合适位置将装配到货的轴承装配零部件分解、清理干净。复测重要部位的尺寸。将与轴承装配对应的顶盖加工面清理干净。复测重要部位的尺寸。检查主轴与转轮的安装位置，转轮与相应底环、顶盖的止漏环间隙满足设计要求。机组盘车合格后，使用楔子板可靠的楔入转轮与底环之间确保在轴瓦间隙调整过程中转轮主轴的位置不变。在水轮机主轴吊装后，发电机主轴吊装前，将轴承座的水导轴承部件吊入水车室。
2.2轴承座安装
使用轴承座安装工具，结合轴承座上的X、Y标记将轴承座及轴承外油箱安装就位，调整轴承座与水轮机轴的距离，对称方位的距离差值不大于0.2mm。通过双头螺柱M42、螺母M42把合轴承座于顶盖上，按设计要求0.2mm伸长值对双头螺柱M42进行预紧。最后钻铰轴承座与顶盖间的16-Ø40销孔，并安装Ø40销。
2.3轴承油箱、轴瓦支撑安装
将轴瓦支撑分瓣面涂抹密封胶，环绕着主轴组装成整体。接着将轴瓦支撑安装在轴承座上，按设计单边间隙为0.4~0.6mm调整检查轴瓦支撑上密封环与主轴轴领之间的间隙，并对称均匀把紧轴瓦支撑与轴承座之间把合螺栓M20*50。根据轴承外油箱密封槽的实际长度现场切割、粘接、安装Ø7耐油橡胶圆条。安装轴承外油箱、Ø16销，并对称均匀把紧轴承外油箱与轴承体之间把合螺栓M24*200。将轴承油箱底板分瓣面涂抹密封胶，环绕着主轴组装成整体。根据轴承油箱底板密封槽的实际长度现场切割、粘接、安装Ø5.3耐油密封条。将轴承油箱底板安装在轴承外油箱和轴承内油箱上，并对称把紧把合螺栓M16*35.安装铅垫圈1/2、螺栓G1/2。对轴承油箱进行煤油渗漏试验，时间24小时，不得渗漏；煤油试验合格后应通过排油管路将煤油放出，同时将油箱仔细清理干净。
2.4轴瓦安装、水导瓦间隙调整
清洗轴瓦、斜楔、推力块、特殊挡块，复测每一件斜楔和推力块的斜率。检查轴瓦瓦面及轴瓦背部应无毛刺、锈蚀和其他缺陷，对有缺陷地方进行处理，并按方位及轴瓦编号，逐个将轴瓦吊入轴承体内安装，安装时应在轴瓦瓦面上涂抹透平油。在轴瓦安装前，还应事先做好以下工作：（1）装瓦抱轴之前，机组盘车已经完成，水导瓦轴领处摆度不得大于0.15mm。（2）盘车以后机组中心已调整完成，并使用楔子板将机组中心固定。（3）在顶盖上做出支架并在支架上安装百分表，百分表表头垂直打在水轮机轴领上。百分表安装在+X、+Y方向，安装后的百分表表头压缩量至少在2mm以上，并全部调零。（4）轴瓦与轴领单边间隙为0.30mm。水导瓦间隙调整后与计算调整值的偏差不得大于±0.02mm。（5）将全部轴瓦抱在轴领上，并安装斜楔、推力块、特殊挡块，并轻轻打紧斜楔。在抱瓦及斜楔打紧过程中应注意百分表不得发生变化，或变化不得超过±0.02mm。（6）将轴承装配中调节螺杆、螺母、螺栓对号安装在支撑块上。（7）测量斜楔上平面与推力块上平面的记录；根据轴瓦分配间隙计算斜楔提起高度，提起斜楔并测量斜楔上平面与推力块上平面之间距离。（8）锁紧键的调节螺母M20。（9）松开螺栓M10*130，调整并检查斜楔与推力块斜面配合面间隙为0。（10）把紧螺栓M10*130，用0.02mm塞尺检查斜楔与推力块斜面配合面应无间隙，再次检查斜楔上平面与推力块上平面之间的距离应满足要求。
3 结束语
机组运行过程中由于机械或者电气不平衡因素会产生径向力，如果不采取措施将产生巨大振动，不仅造成设备损坏，还影响机组安全稳定运行，造成不可估量的经济损失。水导轴承能够承受机组运行时传递的径向力[2]，将机组摆度控制在合理的范围内。在水电站水导轴承检修工作中，每一道安装工序质量至关重要，本文所介绍的安装过程详细、全面，希望对同类型电站水导轴承检修工作提供参考。
参考文献：
[1] 国网新源控股有限公司组编．抽水蓄能机组及其辅助设备技术水泵水轮机．中国电力出版社，2019．
[2] 李浩良 孙华平等，抽水蓄能电站运行与管理．浙江大学出版社，2013．
作者简介
吕兵（1992-），男，助理工程师。主要研究方向：抽水蓄能电站机械设备运行、维护与检修。E-mail：bing-lv@sgxy.sgcc.com.cn