燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組受油器故障研究以及處理

李昆侖

摘 要：受油器是燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組不可或缺的部件之一，并且在整個機(jī)組的運(yùn)行過程中發(fā)生故障的幾率比較高。加強(qiáng)對其故障的研究，提高故障處理效率，對于保證燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行提供重要保障。本文將電站機(jī)組運(yùn)行中受油器發(fā)生的故障作為實(shí)例，對其故障原因與處理方式進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組 受油器 故障研究 處理

受油器能夠進(jìn)行壓力油的傳輸與分配，當(dāng)機(jī)組使用一段時間后，受油器不可避免會出現(xiàn)浮動異常、漏油量超出正常范圍、浮動瓦燒毀等現(xiàn)象，有的故障甚至?xí)啻纬霈F(xiàn)，阻礙了機(jī)組的正常運(yùn)行。找出故障原因進(jìn)行針對性處理能夠?yàn)闄C(jī)組運(yùn)行提供可靠保障。

1.受油器基本結(jié)構(gòu)

作為燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組的主要部件之一，受油器位于發(fā)電機(jī)的軸端，使用浮動瓦結(jié)構(gòu)，能夠有效避免油管被過度磨損。調(diào)速器中的壓力油流經(jīng)受油器從操作油管流向轉(zhuǎn)輪接力器，為轉(zhuǎn)輪葉片的轉(zhuǎn)動提供動力；輪轂油箱中的潤滑油通過受油器提供給轉(zhuǎn)輪的輪轂體。受油器中配置有對漏油進(jìn)行回收與排放的裝置，并將漏油從管道引到漏油箱中。為了防止出現(xiàn)軸電流與漏電現(xiàn)象，在受油器與發(fā)電機(jī)的連接位置處安裝有絕緣材料。受油器的結(jié)構(gòu)示意圖圖1。

2.燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組受油器故障研究以及處理

2.1故障一

2.1.1故障現(xiàn)象

某電站機(jī)組安裝完成后對機(jī)組進(jìn)行空載試運(yùn)行，當(dāng)機(jī)組在空載狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)了三個小時后聽到受油器外部的操作油管發(fā)出不正常聲響，同時用手觸摸時發(fā)現(xiàn)受油器后部發(fā)燙，發(fā)現(xiàn)問題后運(yùn)行人員立即按停機(jī)程序?qū)C(jī)組關(guān)閉。

2.1.2分析故障

進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)受油器的后油箱上存在明顯劃痕。然后對外操作油管與受油器的后油箱之間的距離進(jìn)行測量，結(jié)果為0.5毫米。

2.1.3原因分析

由于本電站機(jī)組取消了內(nèi)操作油管，僅有中和外操作油管，推測原因可能為：1、外操作油管搖擺的幅度過大，與后油箱發(fā)生接觸；2、擋油環(huán)與后油箱發(fā)生接觸。

2.1.4處理過程及結(jié)果

為了保證機(jī)組盡快完成試運(yùn)行工作，經(jīng)各方商量暫時采取臨時措施，將一塊厚度為2毫米的石棉墊放置在后油箱的下端至中部，將集油箱上部與外管之間的距離增加到1毫米。與此同時，使用角磨機(jī)對擋油環(huán)端面進(jìn)行打磨，減少1.5毫米，立面減少1毫米，使其與后油箱之間的間隙增加。

處理完成后啟動機(jī)組，發(fā)現(xiàn)仍然伴有不正常聲音，并且有較大面積漏油，再次停機(jī)進(jìn)行檢查。將受油器拆下，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)存在的問題包括：受油器中后油箱和外管之間仍然存在碰觸；導(dǎo)向瓦瓦面磨損嚴(yán)重；回復(fù)軸、導(dǎo)向瓦被磨損，說明回復(fù)軸向下擺動；瓦蓋和上游的浮動瓦之間不存在間隙，導(dǎo)致瓦蓋沒有活動的空間，不能發(fā)揮應(yīng)有的浮動作用，因此與操作油管之間的摩擦比較嚴(yán)重。

具體處理方式為：將后油箱從受油器中取出進(jìn)行處理。將其與外管進(jìn)行觸碰的圓形車去1毫米，使得后油箱與外管之間的距離至少增加到1.5毫米；取出1#機(jī)組的受油器中的導(dǎo)向瓦，安裝備用導(dǎo)向瓦；由于沒有備用的回復(fù)軸，因此使用拋光機(jī)對其進(jìn)行拋光，增加其與導(dǎo)向瓦之間的距離到0.3毫米。然后將一塊厚度為0.1毫米的銅墊放置在回復(fù)軸與油管連接位置，使回復(fù)軸左右擺動的幅度減??；將浮動瓦的側(cè)面繼續(xù)削減0.1毫米，保證浮動瓦有足夠的活動空間，發(fā)揮其浮動作用。

將改造后的后油箱裝回受油器，對浮動瓦間隙進(jìn)行測量，保證其在0.07毫米至0.09毫米之間，按照設(shè)計規(guī)范進(jìn)行。安裝完成后進(jìn)行機(jī)組啟動，不正常聲響消失，漏油正常。

2.2故障二

2.2.1故障現(xiàn)象

某電站機(jī)組運(yùn)行三個小時后，各部分的瓦溫處于正常狀態(tài)。調(diào)整調(diào)速器到自動狀態(tài)，15分鐘后發(fā)現(xiàn)輪轂油箱呼吸器中出現(xiàn)數(shù)量較大的透平油，壓力油罐中的油位快速下降，受油器溫度變高，機(jī)組停機(jī)。工作人員反復(fù)進(jìn)行漿葉的操作，得知在其關(guān)閉時，壓力油從輪轂油箱中冒出。

2.2.2分析故障

初步分析得知：有油從輪轂油箱中冒出，表明輪轂供油管中存在一定量的壓力油；受油器溫度升高，并且位置發(fā)生改變，懷疑浮動瓦燒毀。

深入檢查：將受油器從機(jī)組中拆除，打開其外殼，發(fā)現(xiàn)其中的操作油管蓋中存在的抗磨銅套掉落。針對受油器在停機(jī)中溫度升高的現(xiàn)象，將其解體，觀察到軸承二與三存在燒毀想象。操作油管和軸承接觸的地方發(fā)生一定程度磨損。

2.2.3分析溢油與燒瓦原因

引起溢油的直接原因?yàn)椴僮鞴苤锌鼓ャ~套掉落，導(dǎo)致轉(zhuǎn)輪接力器關(guān)腔連通輪轂供油腔，在進(jìn)行漿葉的操作時，接力器關(guān)腔中的壓力油會進(jìn)入供油腔中，然后在反壓的作用下進(jìn)入輪轂油箱之中。壓力太大導(dǎo)致這些油不能及時從溢油管中回到回油箱中，只能從油箱呼吸器中排放。

浮動瓦燒毀的原因包括：兩個腔體進(jìn)行連通后，受油器受到壓力油產(chǎn)生的推力，發(fā)生位置的移動，導(dǎo)致軸承不能在受油器中進(jìn)行浮動，軸承與操作油管發(fā)生接觸，造成摩擦，最終燒毀。

2.2.4處理過程及效果

此次故障導(dǎo)致浮動瓦燒毀，并且操作油管端蓋的抗磨環(huán)已經(jīng)損毀，多方面的協(xié)商最終決定：將浮動瓦與抗磨環(huán)進(jìn)行更換；對操作油管表面出現(xiàn)的磨損痕跡再次進(jìn)行檢查，對其中的高點(diǎn)與刮痕進(jìn)行打磨處理；將受油器重新進(jìn)行安裝，然后使用槳葉動作進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)，對滲油情況進(jìn)行觀察，看滲油量是否在正常范圍之中。經(jīng)過這一系列措施，受油器已經(jīng)恢復(fù)工作，機(jī)組能夠正常運(yùn)行。

2.3故障三

2.3.1故障現(xiàn)象

某電站機(jī)組在調(diào)試初期經(jīng)常發(fā)生多次浮動瓦燒瓦事故，甚至出現(xiàn)反饋桿自焊接處撕裂等現(xiàn)象，導(dǎo)致機(jī)組不能正常工作。

2.3.2分析故障

受油器結(jié)構(gòu)包括三道浮動瓦，分別對內(nèi)外操作油管與反饋桿形成支撐作用。安裝要求為操作油管安裝完畢后畢盤車檢查擺度要小于0.2毫米，經(jīng)查閱現(xiàn)場安裝紀(jì)錄后發(fā)現(xiàn)操作油管的擺度值符合要求。拆卸受油器后對操作油管進(jìn)行盤車檢查，發(fā)現(xiàn)最大擺度為0.18毫米、0.17毫米與0.11毫米，比標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值小。

2.3.3原因分析

主軸動平衡不穩(wěn)定導(dǎo)致擺度過大，引起內(nèi)外操作油管與浮動瓦同軸度偏差太大；轉(zhuǎn)子自重作用導(dǎo)致主軸出現(xiàn)撓度。

2.3.4處理過程及效果

徹底改造受油器體支撐，加裝環(huán)形軸向多臂支撐，抵消軸向受力引起的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象。然后調(diào)整浮動瓦間隙，擰緊螺栓固定多臂支撐并且進(jìn)行鉸削配裝定位銷，以便以后進(jìn)行拆裝檢修。經(jīng)過改造與裝配進(jìn)行百分表的架設(shè)與原始數(shù)值的讀取。經(jīng)過一段時間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)該種方案能夠消除受油器受軸向作用力發(fā)生偏轉(zhuǎn)引起燒瓦的問題，并且能夠提升漿葉操作的方便性。

3.結(jié)語

受油器是否能夠正常工作對于燈泡貫流式水輪發(fā)電機(jī)組具有重要的影響。為了保證降低其故障發(fā)生率，需要保證在設(shè)計過程中按照有關(guān)規(guī)范與實(shí)際情況進(jìn)行，在制作中使用合格的原材料與科學(xué)的生產(chǎn)工序。在進(jìn)行受油器安裝中，對操作油管擺動的幅度、浮動瓦和操作油管頸的配合尺寸進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證其中每項數(shù)據(jù)與設(shè)計要求、相關(guān)規(guī)范相符，為機(jī)組正常運(yùn)行提供保障。

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