葛洲壩機組上導(dǎo)瓦間隙調(diào)整方式分析與改進意見

成傳詩，孟周銀，萬乾鈺

（中國長江電力股份有限公司，湖北 宜昌 443001）

葛洲壩機組上導(dǎo)瓦間隙調(diào)整方式分析與改進意見

成傳詩，孟周銀，萬乾鈺

（中國長江電力股份有限公司，湖北 宜昌 443001）

分析了目前葛洲壩機組上導(dǎo)瓦間隙調(diào)整中的問題，提出了改進意見。

水輪發(fā)電機組；上導(dǎo)軸承；支柱螺栓；軸瓦間隙

0 引言

葛洲壩機組是立式機組，上導(dǎo)軸承主要承受機組轉(zhuǎn)動部分的徑向不平衡力和電磁不平衡力，上導(dǎo)軸承間隙調(diào)整不合格將引起導(dǎo)軸承瓦受力差異，如果個別導(dǎo)軸瓦受力過大會導(dǎo)致軸瓦的嚴重磨損，影響機組穩(wěn)定，同時間隙調(diào)整不合格也會影響機組的擺度。因此，導(dǎo)軸承間隙調(diào)整對機組安全穩(wěn)定運行至關(guān)重要。

1 結(jié)構(gòu)介紹

葛洲壩上導(dǎo)軸承結(jié)構(gòu)如圖1，轉(zhuǎn)動部分的不平衡力經(jīng)過軸頸作用于導(dǎo)軸承瓦上，導(dǎo)軸承瓦通過抗重螺栓將不平衡力傳至座圈，再由座圈通過上機架傳到基礎(chǔ)上。圖2所示的是上導(dǎo)瓦的支撐結(jié)構(gòu)，葛洲壩上導(dǎo)軸承是可傾瓦塊滑動軸承，瓦塊可以繞著一個支點在圓周方向擺動，改變與軸頸表面形成的楔角，以適應(yīng)不同的工況。軸瓦瓦面曲率半徑比軸頸曲率半徑大。

圖1

圖2

2 問題發(fā)現(xiàn)

葛洲壩機組2015～2016年度歲修一共修了5臺機組，機組回裝過程中上導(dǎo)間隙調(diào)整都是按照單邊0.15～0.16 mm的標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整的。但是機組運行一段時間后有4臺機組都發(fā)生了上導(dǎo)擺度過大的問題，基本上都有0.30～0.40 mm，我們把上導(dǎo)分解檢查后發(fā)現(xiàn)上導(dǎo)抗重螺栓也沒有松動，那么變大的間隙是從哪里來的呢？

3 上導(dǎo)瓦間隙超標(biāo)問題分析

我們將上導(dǎo)分解檢查，發(fā)現(xiàn)上導(dǎo)抗重螺栓沒有松動，支持座螺栓也是緊的，所以問題不是出在這方面。我分析問題是在瓦間隙調(diào)整過程中產(chǎn)生的。

3.1 上導(dǎo)瓦間隙

首先我們看看上導(dǎo)瓦間隙調(diào)整的原理，下圖3是上導(dǎo)瓦正常運行時位置示意圖，圖中抗重螺栓支撐點處對應(yīng)的間隙稱為安裝半徑間隙CRa，也就是圖中標(biāo)的σ1，也就是所調(diào)整的那個間隙，葛洲壩150 MW機組設(shè)計的間隙值是0.15～0.16 mm。

圖3

3.2 調(diào)整原理

我們調(diào)整的過程如圖4所示，首先利用左右兩個頂絲使上導(dǎo)瓦支柱螺栓支撐點處(圖中A點處)瓦面貼到軸頸，然后調(diào)整抗重螺栓與支持座之間的間隙到設(shè)計的安裝半徑間隙CRa。

圖4

3.3 頂絲問題

上面說到的是理想情況，但是實際上抱瓦沒有抱得那么標(biāo)準(zhǔn)，就是左右2個頂絲作用不是完全均勻，導(dǎo)致不是支撐點處（A點處）的瓦面貼緊軸頸，如圖5所示，這樣的話支撐點處還有間隙σ3，但是我們調(diào)整間隙的時候還是按照標(biāo)準(zhǔn)做法來調(diào)到設(shè)計間隙CRa，那么實際調(diào)整出來的間隙σ=CRa+σ3，就會偏大。

圖5

3.4 瓦的位置問題

瓦的位置對間隙的影響如圖6所示。

圖中抗重螺栓頭部與支持座兩邊之間還有很大的間隙L，葛洲壩哈電125 MW機組的L是12 mm，那么上導(dǎo)瓦左右可以活動的空間就非常大了。如圖7所示，上導(dǎo)瓦靠到最左邊的情況，這時候假設(shè)抱瓦是準(zhǔn)確的，也就是抗重螺栓支撐點處瓦面貼緊軸頸，調(diào)整的間隙是σ4，由于瓦面是個曲面，那么A點處對應(yīng)的瓦厚度AD跟C點處瓦厚CE不相等，運行的時候等瓦位重新移到設(shè)計位置時，油膜厚度就不是我們調(diào)整的間隙σ4了。當(dāng)瓦位置在最右邊的時候也是一樣的。

圖6

圖7

上面兩種情況對抱瓦間隙具體影響多大我沒有確定的數(shù)值，但是根據(jù)盤車時一個現(xiàn)象我可以知道一個大概的數(shù)值。葛洲壩盤車時上導(dǎo)軸承用4塊瓦對稱抱緊，瓦是用抗重螺栓抱的，在盤車過程中，由于是電氣盤車，中途需要換向，換向的過程中，我發(fā)現(xiàn)監(jiān)視擺度的百分表會有跳動，跳動值大概有0.07～0.08 mm左右。大軸順時針轉(zhuǎn)動的時候，由于摩擦力的作用，會把瓦帶到最左邊，就是抗重螺栓抵到支持座左邊的位置，當(dāng)中途換向時，摩擦力的作用使瓦移到最右邊，抗重螺栓抵到支持座左邊的位置，所以瓦位從最左邊到最右邊對間隙的影響大概有0.07～0.08 mm作用，另外加上抱瓦不當(dāng)對間隙的影響，間隙調(diào)整的誤差估計可以達到0.10 mm以上。

4 改進方法

為了消除瓦位對間隙的影響，調(diào)整間隙時首先需要將瓦的位置調(diào)到設(shè)計位置，就是抗重螺栓支撐點正好對著硌鋼墊圓心位置。為了消除抱瓦對間隙的影響，抱瓦時可以先用抗重螺栓抱緊，這樣可以保證是支撐點處瓦面貼緊軸頸，然后在用頂絲頂緊瓦，再松掉抗重螺栓，通過這兩個改進方法，我覺得可以消除間隙調(diào)整時的誤差，保證上導(dǎo)間隙均勻，改善機組運行條件。

5 結(jié)論

本文通過對葛洲壩機組上導(dǎo)軸承瓦間隙調(diào)整過程的分析，發(fā)現(xiàn)了調(diào)整過程中頂絲作用不均勻和抱瓦時瓦的位置對間隙有很大影響，然后通過盤車過程中觀察到的現(xiàn)象大致判斷這個影響大概有0.10 mm以上，這個影響是非常大的，基本上達到設(shè)計值的一倍了。最后給出了間隙調(diào)整的改進方法，希望能改善機組運行條件。

[1]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊：滑動軸承[M].4版.北京：機械工業(yè)出版社，2007,2.

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1672-5387（2017）08-0059-03

10.13599/j.cnki.11-5130.2017.08.017

2017-06-19

成傳詩（1991-）男，助理工程師,從事水輪發(fā)電機組檢修工作。