水電站機組受油器設備存在問題及處理措施的探討

摘要：本文主要針對水電站機組受油器設備存在問題及處理措施展開了探討，通過結合具體的工程實例，對受油器的結構作了簡要介紹，并在分析了受油器運行存在問題的基礎上，給出了一系列相應的處理措施，以期能為有關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：受油器;故障分析;處理措施

受油器作為水電站水輪發(fā)電機組設備中的一個重要部件，主要作用是傳輸和分配壓力油。隨著運行時間的增加，受油器會陸續(xù)出現(xiàn)各種各樣的故障問題。因此，為了保障水電站機組設備的正常運行，就需要對受油器的故障問題進行分析，并及時采取有效措施做好處理，以能為水電站的正常工作提供質的保障。

1"受油器故障特征

某電站安裝3臺單機容量為11MW的燈泡貫流式機組，為已建成的某水利樞紐的反調節(jié)電站。三臺機組于2007年全部投產發(fā)電，一直以來調速器壓力油泵啟動頻繁，受油器漏油嚴重，浮動瓦容易磨損，每年必須更換浮動瓦，檢查發(fā)現(xiàn)浮動瓦軸向方向出現(xiàn)許多深度約為0.1mm左右的環(huán)形溝槽和拉傷痕跡，浮動瓦的徑向邊也存在明顯的摩擦痕跡，浮動瓦軸向和徑向方向都存在偏磨的現(xiàn)象。

2"受油器結構

某電站的受油器是一種比較典型的結構設計，由三塊浮動瓦A、B、C形成兩個密封壓力油腔，操作油外管安裝在轉子中心體法蘭上，中管套裝在機組大軸和外管內腔，中管外壁上均布有8條60mm×12mm的滑塊定位，保證中管和外管的同心度，導向頭以螺紋（M130×4）的方式左旋入中管的端部（見下頁圖1）。

圖1""受油器結構圖

3"運行中存在的問題及分析

（1）調速器壓力油泵啟動頻繁，浮動瓦運行時間一年左右必須更換，每次檢修發(fā)現(xiàn)浮動瓦磨損嚴重，浮動瓦與導向頭及外管接觸面上有許多深淺不一的劃痕，且明顯存在偏磨的現(xiàn)象，而且與導向頭配合的B、C兩塊浮動瓦側面磨損很嚴重，這說明浮動瓦在運行過程中徑向擺度很大，中管與外管間隙較大，設計間隙為0.5mm左右，實際測量中管與外管間隙竟達到5mm左右，也許大家會認為這是安裝的原因，其實有更深層次的原因，后面處理方案中有詳細分析。

（2）與外管配合的A瓦也有許多劃痕，實測外管擺度為0.08mm左右，擺度較好。這說明油質較差，管路安裝過程中清理不干凈。

（3）導向頭端蓋嚴重偏磨，每年必須換向或更換，這主要是導向頭擺度過大引起，同時受油器外管與受油器本體不同心也有一定關系。

（4）槳葉接力器抽動，槳葉主配壓閥配油頻繁，這一般出現(xiàn)在浮動瓦運行時間快一年的時候。這說明主要也是浮動瓦漏油引起，同時槳葉接力器密封不好也會產生同樣的后果。

4"處理措施

對受油器存在的問題進行分析，浮動瓦的磨損而引起密封不嚴漏油是故障的主要象征，其主要原因就是中管擺度過大。而油質不好、槳葉接力器密封不好、受油器同心度偏差等是次要原因。

4.1"中管擺度過大處理

浮動瓦擺度過大主要是因為中管與外管間隙過大，我站實測單邊間隙達到5mm左右，中管上有8條定位滑塊以保證中管與外管的同心度，設計間隙為0.5mm，是否可以將外管上的定位滑塊加大再與外管精細配合即可，實際操作根本不可行。機組大軸內孔內徑呈現(xiàn)兩頭大中間小，呈喇叭口（如圖2），D1=D3gt;D2，這主要是由于機組大軸內孔在加工過程中由于車床懸臂饒度引起內孔尺寸的不一致。

中管安裝是由尾水管轉輪處往大軸內插入，所以定位滑塊外徑最大不能超過D2，否則中管無法插入，這樣中管與外管的單邊最小間隙為（D3-D2）/2=4mm，無法達到廠家0.5mm的要求，所以單純只增大定位滑塊的尺寸是無法徹底解決中管與外管間隙過大的問題，這也是國內同類機組無法根除此問題的重要原因之一。

圖2""中筐

僅通過加大限位滑塊的尺寸無法解決此問題，于是在外管圓周方向鉆三個沉頭定位螺栓來固定中管，第一臺機組A級檢修中按此方案實施，但實際效果不是令人很滿意。此方案主要存在如下缺陷：1）在外管上鉆孔攻絲，影響外管強度，定位螺栓調整完畢后必須用蓋板焊接，容易產生焊接變形;2）不便于具體實施操作。首先中管與外管的同心定位沒有合適的基準，同時每次調整定位螺栓會引起外管的盤車數(shù)據(jù)也發(fā)生改變，盤車時間長，盤車數(shù)據(jù)基準易變。開機運行后，出現(xiàn)過定位螺栓漏油的現(xiàn)象，外管擺度達到0.2mm左右（機組在線監(jiān)測數(shù)據(jù)），并有增大的趨勢，效果不能令人滿意。

通過第一臺機組受油器檢修處理，對整個處理方案有了更深刻的認識，吸取了前次檢修的經(jīng)驗，終于完美的解決了中管擺度過大的問題，主要過程如下：

（1）制作大軸內孔測量專用工具，測出最小內徑D2和最小點B點到槳葉接力器活塞端面的長度L的具體數(shù)值。將一個直徑為130mm的法蘭盤，在圓盤四周鉆孔攻絲安裝四個均布的調節(jié)螺栓，螺栓頭部焊接圓珠，法蘭盤固定在鍍鋅鋼管上，將法蘭盤插入機組大軸內，通過調整法蘭盤上的調節(jié)螺栓，最終可測出大軸內徑最小值D2為152mm，L值為3.79m，而D1為160mm，然后在中管的對應位置焊接定位滑塊精確配合，確保中管與大軸內孔間隙幾乎為零。

（2）制作外管與中管之間的同心限位環(huán)。前面提到，中管前端與外管有很大間隙，最小也有（D3-D2）/2=4mm，而第一次檢修中用定位螺栓的方案效果不很理想，于是想到在中管與外管之間嵌入一個同心限位環(huán)。首先將中管外徑上車削一個臺階，直徑為130mm，公差為（-0.05，0），長度為8mm，用內徑量表測得外管內徑為160mm，公差（0.03，0.05），于是加工限位環(huán)（如圖3），保證限位環(huán)內徑公差與中管相配，外徑公差與外管相配，最終限位環(huán)具體尺寸如下：內徑為130mm，外徑為160mm，長度為80mm，同時在定位環(huán)上刨出四個槽讓油流通過，注意過流面積必須保證輪葉開關機時間。

圖3""限位環(huán)

這樣中管通過端部法蘭螺栓、大軸最小點B點處定位滑塊，以及同心限位環(huán)三點完全固定死，中管與外管及大軸間的間隙幾乎為零。

4.2"其他次要原因的處理

（1）確保透平油過濾干凈，管路安裝前全部用白棉布進行抽拉，清潔管路不留死角，做到一絲不茍。

（2）外管與浮動瓦接觸的部位進行鍍鉻處理，先將外管磨小0.1mm左右，再熱鍍同樣厚度的鉻層，大大提高外管的光潔度及硬度，減少對浮動瓦A瓦的磨損。

（3）將轉輪體芯與槳葉接力器油缸密封更換為兩道車氏密封，第一道密封為聚四氟乙烯滑環(huán)加O型圈組合，第二道密封為聚氨酯加O型圈組合，這種密封設計壓力可達到60MPa，安裝完畢后我們現(xiàn)場打壓6.3MPa，保壓2h，幾乎沒有滲漏，效果很好。

（4）嚴格盤車數(shù)據(jù)，外管盤車時應注意連接螺栓的憋勁，確保外管擺度不大于0.1mm，我站外管盤車擺度最終為0.08mm。

（5）保證受油器本體與外管同心。用內徑量表測量受油器本體與外管的內徑大小，調節(jié)受油器本體與外管同心度，偏差不大于0.1mm，同時將受油器連接管路全部更換成軟管。

5"結論

綜上所述，受油器作為水電站水輪發(fā)電機組運行的重要部件，若出現(xiàn)故障問題，則會對機組設備帶來極大的危害。因此，我們就需要認真分析受油器故障產生的原因，并及時采取有效措施做好處理，以保障機組設備的運行質量，從而促進水電站日常工作的發(fā)展。

參考文獻：

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