汽輪鼓風(fēng)機(jī)主油泵聯(lián)軸器膜片的創(chuàng)新改造探討

門英元

摘要：加強(qiáng)重點(diǎn)設(shè)備的管理和改造是熱力發(fā)電企業(yè)安全穩(wěn)定持續(xù)高效運(yùn)行的重要手段。在熱力發(fā)電設(shè)備管理中汽輪鼓風(fēng)機(jī)是重要部分。由于長期生產(chǎn)運(yùn)行汽輪鼓風(fēng)機(jī)主油泵會發(fā)生異常，使設(shè)備運(yùn)行存在危險。本文將對汽輪鼓風(fēng)機(jī)主油泵的聯(lián)軸器膜片進(jìn)行問題檢修，通過創(chuàng)新改造設(shè)計保證汽輪鼓風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，提高熱力供風(fēng)設(shè)備整體運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：汽輪鼓風(fēng)機(jī)；主油泵；聯(lián)軸器膜片；創(chuàng)新改造

在汽輪鼓風(fēng)機(jī)中主油泵是重要的構(gòu)成設(shè)備，該項(xiàng)設(shè)備的良性運(yùn)轉(zhuǎn)關(guān)系著汽輪鼓風(fēng)整體性能情況。在運(yùn)行過程中聯(lián)軸器膜片與單行墊片出現(xiàn)不同程度的磨損，嚴(yán)重危害了汽輪鼓風(fēng)機(jī)主油泵乃至整個機(jī)組的安全運(yùn)行。因此，加強(qiáng)對主油泵膜片的研究，具有十分重要的意義。并通過對系統(tǒng)的分析，可以對汽輪鼓風(fēng)機(jī)的主軸泵聯(lián)軸器的膜片進(jìn)行重新設(shè)計與改造。

1.汽輪鼓風(fēng)機(jī)主軸泵檢修結(jié)果分析

1.1檢修結(jié)果

2014年9月底，銀前2#汽輪鼓風(fēng)機(jī)主油泵開始出現(xiàn)聲音異常現(xiàn)象，根據(jù)故障檢測情況，主油泵振動劣化有逐漸加劇趨勢，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行。2014年10月，車間利用年修機(jī)會對汽輪鼓風(fēng)機(jī)主油泵進(jìn)行了解體檢修。

通過分解汽輪鼓風(fēng)機(jī)的主油泵能夠發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生振動劣化的主要原因是由于聯(lián)軸器的膜片出現(xiàn)了斷裂，這種斷裂會造成中間彈性墊片的嚴(yán)重磨損，主油泵振動逐漸劣化，同時還會造成聯(lián)軸器套筒的中間彈性墊片和軸頭之間的接觸點(diǎn)、面發(fā)生較大的磨損情況，嚴(yán)重時造成套筒凸臺與兩側(cè)聯(lián)軸器凸臺直接磨損，影響機(jī)組本身的正常安全運(yùn)行。

2#汽輪鼓風(fēng)機(jī)主油泵從動軸徑向軸承磨損嚴(yán)重，軸頸間隙已達(dá)0.8mm，合金磨損0.4mm。三表找正法測得主油泵泵軸中心相對轉(zhuǎn)子主軸中心低0.76mm。除去軸承磨損量，原中心偏差較多。造成軸承磨損、膜片斷裂、振動劣化。

基于此，對主油泵當(dāng)中的膜片、齒輪泵軸、徑向軸承、推力軸承等設(shè)備進(jìn)行整體性的更換，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行重新校正，使主油泵泵軸中心數(shù)據(jù)高于轉(zhuǎn)子主軸中心0.05mm，確保在設(shè)備運(yùn)行的過程中使得聯(lián)軸器的中心相關(guān)數(shù)據(jù)值能夠在既定范圍之內(nèi)。

1.2主要原因

1.2.1聯(lián)軸器中心方面，機(jī)組在運(yùn)行的過程中，會處于熱態(tài)環(huán)境當(dāng)中，因此，汽輪機(jī)容易出現(xiàn)熱膨脹。熱膨脹發(fā)生會造成主油泵底部存在支撐面微量變形。這種情況下，主油泵就會隨著汽輪機(jī)本身的膨脹而發(fā)生軸向型伸縮，并出現(xiàn)設(shè)備卡阻而是相對死點(diǎn)，并造成中心偏差情況，進(jìn)而造成主油泵振動增強(qiáng)。

1.2.2汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子出現(xiàn)軸向型熱膨脹也會令轉(zhuǎn)子以及主油泵的車頭箱發(fā)生位移，并造成聯(lián)軸器以及安裝發(fā)生誤差。進(jìn)而造成聯(lián)軸器軸向位置的偏離。

1.2.3設(shè)備當(dāng)中的膜片聯(lián)軸器當(dāng)中主要包含了幾組膜片，這些膜片主要是通過螺栓交錯的方式與兩半聯(lián)軸器進(jìn)行連接的。這當(dāng)中每一組膜片主要是由多片膜片連接在一起的。發(fā)生損壞的膜片往往存在剛性大且不能夠吸收震動和拉伸情況造成的。

2.技術(shù)改造主要手段

2.1技術(shù)手段方面

2.1.1在原有四角球面支撐的基礎(chǔ)上增加主油泵平面輔助支撐，并將其安裝到主油泵底部位置，確定兩側(cè)找到水平。其次是令轉(zhuǎn)子軸能夠向膨脹的主油泵始終產(chǎn)生水平運(yùn)動作用。這樣就能夠確保主油泵固定在該平面當(dāng)中，且油泵中心也不會在運(yùn)行的過程中出現(xiàn)變化。

2.1.2需要對聯(lián)軸器的軸向尺寸進(jìn)行測量，并得到切實(shí)數(shù)據(jù)值，并在此基礎(chǔ)上依據(jù)參照圖例，車去聯(lián)軸器中心的接觸面突出部分。增加墊片與聯(lián)軸器中間套突出部位、及另一側(cè)接觸面積?？s小安裝之后的聯(lián)軸器兩側(cè)以及主動軸和相關(guān)側(cè)面的竄動距離。并在此基礎(chǔ)上對聯(lián)軸器兩段間距離進(jìn)行檢測，沿著聯(lián)軸器法蘭兩側(cè)內(nèi)側(cè)進(jìn)行測量，形成3-4點(diǎn)平均值。隨后對法蘭兩側(cè)間隙平均值進(jìn)行厚度計算，t1+t2和的平均值要大于兩膜片厚度之和。（具體內(nèi)容如圖1）。

與此同時，需要依據(jù)圖紙相關(guān)要求對兩者的誤差情況進(jìn)行有效控制。之所以進(jìn)行這樣的計算主要是為了確保膜片本身在進(jìn)行安裝時的間隙能夠在控制范圍之內(nèi)。

2.1.3車間2#機(jī)組已于2012年進(jìn)行了四孔改六孔改造，將膜片由原來的四孔兩邊交錯對拉聯(lián)接，改為六孔交錯對拉，使膜片受力分布更加均勻，提高了膜片承受軸向、徑向角度偏轉(zhuǎn)力和吸收振動的能力。但六孔膜片選型存在明顯偏大，中心偏差較大時，造成主油泵徑向軸承磨損嚴(yán)重。根據(jù)膜片式聯(lián)軸器膜片組的剛性計算公式

可計算出單片膜片的最佳尺寸在0.35mm到1.2mm之間，因此可將單片膜片的厚度控制在合理范圍內(nèi)。

2.2安裝方面

2.2.1為了能夠確保在進(jìn)行安裝的過程中發(fā)揮最佳狀態(tài)，對汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子以及主油泵本身的傳動軸軸頭進(jìn)行檢測，確保其端面平齊。檢測聯(lián)軸器端面間的距離，沿聯(lián)軸器法蘭兩端兩內(nèi)側(cè)測出 3-4 點(diǎn)的讀數(shù)取平均值，對接法蘭兩端面總間隙平均值大于兩膜片厚度之和；兩者誤差控制在 0-0.4 mm 范圍之內(nèi)。

2.2.2軸承、齒輪軸更換完畢后，對中心重新復(fù)核，確保徑向、端面公差符合技術(shù)要求。根據(jù)測量值加工平面輔助支撐墊塊安裝。在進(jìn)行安裝膜片之前再對汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子以及主油泵中心情況進(jìn)行復(fù)查檢測，查看是否漂移。并對兩軸是否存在高點(diǎn)進(jìn)行及時修復(fù)，同時還應(yīng)當(dāng)除去聯(lián)軸器法蘭內(nèi)側(cè)雜質(zhì)。

2.2.3 避免螺栓緊固用力不均造成膜片扭曲，復(fù)查膜片聯(lián)接后靜態(tài)變形量，各方面符合圖紙安裝技術(shù)要求后進(jìn)行總裝。

2.3改造結(jié)果

經(jīng)改造后，機(jī)組運(yùn)行各項(xiàng)振動指標(biāo)符合設(shè)備要求，綜合性能良好，確保了機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。該項(xiàng)目的實(shí)施，滿足了生產(chǎn)要求，降低了停機(jī)故障率，為同類機(jī)組檢修提供了借鑒，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。

3.結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)械工程領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新與改造速度日益加快。為了能夠確保汽輪機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中的良性發(fā)揮，需要對汽輪鼓風(fēng)機(jī)主油泵聯(lián)軸器膜片創(chuàng)新問題進(jìn)行深入研究與探討。通過分析其技術(shù)手段，能夠?qū)崿F(xiàn)汽輪機(jī)的安裝與改造。只有這樣才能真正意義上促進(jìn)汽輪機(jī)行業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。