高宜友
江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司 江苏省启东市 22246
摘要：本文介绍江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司对哈尔滨汽机厂制造的CCLN660-25/600/600超超临界机组汽轮机盘车装置频繁故障治理方法以及取得的成果，以供同行参考。
关键词：盘车装置；转子扬度；盘车齿轮
0引言
汽轮机冲动转子前或停机后进入或积存在汽缸内的蒸汽使上缸温度比下缸高，从而使转子不均匀受热或冷却，产生弯曲变形。因而在冲转前和停机后，必须使转子一定的速度连续转动，以保证其均匀受热或冷却。换句话说，冲转前和停机后，盘车可以消除转子热弯曲。盘车装置是汽机核心部件，如果盘车故障，机组无法启动，如果停机汽缸温度较高时盘车故障，容易导致大轴永久性弯曲等恶性事故发生。因结构限制，盘车检修必须停运润滑油系统，但缸温和转子温度很高时，足以溶化轴瓦乌金，故给机组安全运行带来了巨大风险。
经过三年的实践摸索，吕四港盘车频繁故障问题基本得到解决。本文将从设计、检修工艺，安装工艺等多方面分析探讨故障原因及解决措施，以供使用同类型盘车装置机组参考。
1盘车结构介绍
1.1概述
本装置为链条、蜗轮蜗杆、齿轮复合减速摆轮啮合的低速盘车装置。它的特点是：
a. 汽轮发电机转子在停机时低速盘动转子，可避免转子热弯曲。
b. 允许在热态下快速启动。
c. 当汽轮发电机组冲转时能自动脱开。
d. 装在低压缸下半，允许拆卸轴承盖或联轴器盖时无需拆卸盘车装置。
e. 在拆去或装上轴承盖的情况下，均可盘动汽轮发电机转子。
f. 既能自动盘车，又可手动盘车。
2主要问题
2.1链条容易断裂
2.2DU轴承衬套开裂，衬套及盘车传动轴磨损如图1所示。
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2.3蜗轮蜗杆磨损咬死损坏
2.4盘车啮合齿咬伤
3产生的原因分析及改进措施
3.1盘车啮合侧隙小，导致盘车憋劲，盘车过载，传动轴DU铜衬套被挤压磨损
3.1.1案例：
根据哈汽盘车图纸H01.178Z中设计要求，齿轮啮合侧隙为0.35-0.5mm。吕四港电厂2009年8月，1号机组安装完毕，进行投盘车试验时，盘车装置内部有异响，盘车电流大，而且波动也大，解体发现蜗杆推力轴套磨损严重，盘车油室内全是铜屑。联系制造厂，在现场召开讨论会。制造厂认为盘车齿啮合侧间隙设计值为0.35-0.50mm偏小，导致汽机大轴与盘车啮合齿憋劲，故导致推力轴套磨损，故提出放大啮合侧隙至0.75-0.8mm，重新对盘车座底板打孔固定，重新投盘车试验，盘车电流有所降低，盘车基本可以运行。
3.1.2原因分析：
a)盘车啮合齿侧隙的大小，也决定了盘车啮合齿顶隙大小，侧隙越小，顶隙也就越小。盘车装置有加工误差，轴系在盘动过程中是浮在油膜上，左右会有一定的摆动量，会抵消一部分侧隙。如果啮合齿侧隙够大，抵消加工误差、轴系摆动，还能保证盘车正常运转，如果侧隙过小，无法抵消以上两个因素，啮合齿就会卡住憋劲，导致盘车损坏，无法正常使用。
b)盘车啮合齿侧隙过小，也就意味着盘车装置离汽机轴系上的盘车齿轮位置近。根据杠杆原理，以汽机轴系中心为支点，啮合部位为受力点，啮合部位到汽机轴系中心距离就是力臂，很显然离得近力臂就短，需要盘动转子盘车的负载就需增大。相反离得远力臂长，盘车装置的负载就会降低。
3.2汽机大轴扬度与盘车扬度不匹配，导致啮合齿不平，啮合部位出现点接触，盘车装置受力不均，导致传动轴DU铜衬套被挤压磨损故障
3.2.1案例及原因分析
根据哈汽轴系找中图CCH01A.003.1Q，2号转为安装找正基准转子，5号轴承相对标高为0mm，盘车齿轮所在位置为6轴承，该轴承相对标高为0.15mm。5、6瓦之间的距离为5740mm，根据5、6瓦的标高差换算成轴颈的扬度偏差约为0.05mm/m。考虑到2号低压转子的固有扰度经过实侧约为0.40-0.50mm，故6号瓦轴颈的设计扬度值应为0.25-0.30mm/m左右，方向朝电机侧，5号轴颈设计扬度值应为0.20-0.25mm/m左右，方向朝调端。
吕四港1号机组盘车一致运行不太正常，盘车有异音，电流偏大，且不稳定， 2012年12月1号机组停机大修，解体盘车发现DU铜套大面积磨损开裂，传动轴磨损，部分机座磨伤。实测2号转子扬度如下：2号转子5号瓦与6号瓦处轴颈均向电端上扬0.53mm/m，导致汽机转子上盘车齿与轴承箱水平面形成了夹角。因此两配合齿面就不平行，形成夹角。
处理方法：将盘车安装到轴承箱台板上，测量盘车装置上小啮合齿与汽机轴系6瓦处盘车齿轮的侧隙，调端与电端侧隙值偏差较大，即两配合齿轮的齿面不平行，齿与齿之间为点接触。为保证配合齿面平行，故将盘车底座靠近发电机侧增填斜垫片2.5mm。消除了配合齿之间的夹角。经过实践证明，1号机组盘车2012年12月处理后运行至今，经历了多次启停机考验，一致运行正常。未出现异响、电流波动、铜套损坏等故障。
3.3盘车检修加工、检修工艺不到位，导致传动轴同心度偏差，或蜗轮与蜗杆中心线不垂直，传动齿轮啮合接触部位太小，盘车装置受力不均，导致传动轴DU铜衬套被挤压磨损故障。
3.3.1事件描述
2011年5月一号机进行B修，停机是投入盘车，盘车电流在40A左右，盘车装置有异响，解体盘车时发现蜗杆推力轴套磨损，蜗杆齿也有磨损。库房有备用盘车1台，由于底部螺栓孔是按照啮合侧隙0.35-0.50mm开孔，现场无法使用，故检修人员将蜗杆架连同蜗杆一起将旧盘车与备用新盘车进行了更换。6月28日首次投盘车后电流波动很大，停盘车后无法再次啮合。吊出盘车检查，盘动电机较重，重新复装蜗杆套，盘车电流依然波动大，啮合困难。勉强维持运行，后期盘车出现异音。解体后发现蜗轮蜗杆衬套完全损坏。蜗轮、蜗杆磨损严重已不能使用，侧轮铜套全部磨损，侧轮轴与侧轮已直接发生磨损，导致侧轮轴报废，蜗杆架也磨损，推力衬套无法安装。其它铜套也不同程度受到损伤。润滑油被严重污染，还导致#1瓦烧坏。
3.3.2原因分析
#1汽轮机盘车在B修前虽然有一定问题，但从当时解体情况看并不严重，自从检修整体更换蜗杆及蜗杆架以后，盘车受到严重损伤，因此问题根源毫无疑问就在于此。我们根据蜗轮蜗杆工作原理可知：蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递运动和动力的一种传动，轴线间的夹角可为任意值，常用的为90°。为了保证蜗轮与蜗杆齿良好的配合，必须保证轴线间的设计夹角。本机组盘车蜗轮蜗杆的夹角为90°。在制造厂蜗轮与蜗杆两轴线的机座镗孔前，预先将蜗杆座与盘车机架初步找正，配置定位销，固定其相对位置，然后在机床上精加工，从而确保两轴线间的夹角相互垂直。但2011年6月只是简单将两盘车蜗杆底座进行置换，未重新找正加工，在旧盘车检修时用镗床检查，垂直度偏差4mm，故导致齿轮啮合时憋劲。2012年12月将盘车装置底座根据转子扬度调平后，1号机组盘车至今运行平稳。
4经验总结
4.1盘车检修时，更换DU铜衬套必须上机床找正，确保传动轮的轴的同心度和垂直度不得大于0.02mm。不可简单进行置换，否则传动齿憋劲咬死就不可避免；
4.2盘车就位时，必须保证啮合齿侧隙0.75-0.80mm，而且调端与电端侧隙要一致，确保啮合齿面充分接触。调整侧隙时可将0.75mm的塞尺放在汽机大轴盘车齿侧面，然后将盘车装置向汽机轴方向移动顶死。即为盘车底座定位位置。用塞尺检查啮合面是否全部紧贴，如出现啮合齿单侧接触，需将盘车底座未贴紧侧的加垫片抬高。
4.3链条是盘车里易损件，在不吊出盘车的情况下。更换新链条时不能将新链条直接进行安装，必须测量其长度与旧链条一致后方可安装。盘车链条安装结束必须要有张紧力，用手收链条中部，明显感觉链条有一定弹力即可。太紧容易绷断，太松容易导致啮合推进杆磨损
4.4蜗杆底座，现场绝不可简单进行直截更换，也不建议在现场进行更换。如必须更换，必须上镗床检查蜗轮与蜗杆安装孔的垂直度，并保证蜗轮与蜗杆的空间距离。凡更换底座上DU铜套
4.5所有铜套更换，铜套与盘车架上的孔之间必须保证0.04~0.07mm的紧力，确保铜套不跟转；轴与铜套间隙必须符合图纸要求。
4.6盘车检修后必须进行2个小时带油空转磨合，让检修遗漏铁削等冲走，让轴与铜套间形成充分油膜。
4.7油质不合格也不适合投盘车，容易将铜套损坏。铜套与转动轴之间只有0.10~0.20mm间隙。
4.8哈汽采用的三菱技术采用可倾瓦，阻力相当大，理论上设置手动盘车，但根本无法实现手动盘车。手动盘车只能是空载或者盘车啮合时可以。在盘动整个轴系，盘车的承载能力有限，顶轴油系统必须保证各轴顶起，否则超负荷运行盘车也容易损坏。
4.9汽轮机检修与安装，轴系找中时，必须将轴系扬度与盘车啮合齿的配合结合起来，注意修正。
5结语
为保证盘车的正常使用，必须正确安装，正确检修，正确使用，注意细节。啮合侧隙必须合适，链条紧力必须合适，汽轮发电机轴系扬度值的调整必须与盘车安装运行结合考虑。盘车解体检修不可简单更换备件，必须上机床找同心度、垂直度、平行度。确保各传动部件接触良好，受力均匀。以上经验紧供同类盘车检修与安装参考。
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