汽輪機(jī)軸承安裝檢修方法分析

程維青

摘 要：汽輪機(jī)組軸承的主要任務(wù)是承擔(dān)轉(zhuǎn)子重力，它是確保轉(zhuǎn)子得以順利轉(zhuǎn)動(dòng)，汽輪機(jī)能夠發(fā)揮作用的關(guān)鍵要素。因此，汽輪機(jī)軸承安裝檢修工作非常重要。文章主要就汽輪機(jī)軸承的分類及其工作原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹，并探討了汽輪機(jī)軸承安裝檢修的方法，希望能給大家一定的參考意義。

關(guān)鍵詞：汽輪機(jī)；軸承；安裝檢修

中圖分類號(hào)：TK268 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）31-0102-02

1 概述

在工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)電廠當(dāng)中，汽輪機(jī)組是其生產(chǎn)運(yùn)行最為重要的一個(gè)動(dòng)力設(shè)備之一，因此對(duì)其安裝質(zhì)量要求也非常高。作為汽輪機(jī)組當(dāng)中擔(dān)負(fù)著承載機(jī)組的功能的重要組成部件——軸承的安裝會(huì)對(duì)機(jī)組的振動(dòng)，軸瓦烏金溫度以及回油溫度等事項(xiàng)都有重要影響。若汽輪機(jī)軸承安裝方法不對(duì)或者投入運(yùn)行后檢修不及時(shí)而出現(xiàn)了問(wèn)題則不僅會(huì)影響汽輪機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的話還會(huì)讓整個(gè)機(jī)組陷入癱瘓，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)效益。

2 汽輪機(jī)軸承的分類及其工作原理

2.1 汽輪機(jī)軸承的分類

我們按照電力行業(yè)以及汽輪機(jī)生產(chǎn)安裝工作的實(shí)際情況可將汽輪機(jī)軸承分成兩大類型：推力軸承，這是發(fā)揮制約汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子位置且負(fù)載著軸向推力，來(lái)保證氣缸和轉(zhuǎn)子軸向兩者間間接功能的一種汽輪機(jī)軸承；頸向軸承，也叫做支撐軸承，主要擔(dān)負(fù)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子重量，且制約汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子縱向位置，還可以對(duì)轉(zhuǎn)子運(yùn)行過(guò)程中所形成的離心力加以有效支撐的汽輪機(jī)軸承。

2.2 汽輪機(jī)軸承的工作原理概述

汽輪機(jī)軸承的工作機(jī)理是在靜態(tài)環(huán)境下，把軸徑放到軸瓦底層，軸徑的中心0位于軸瓦核心0的正下方，他們形成了由上至下的楔形截面間隙。當(dāng)人們接連給軸承內(nèi)供給充足的潤(rùn)滑油的時(shí)候，同時(shí)還要保證軸徑飛快轉(zhuǎn)動(dòng)，右側(cè)楔形間隙中存有粘性的潤(rùn)滑油附著在軸徑上面讓其一同運(yùn)轉(zhuǎn)，另外還會(huì)帶著所有層的油一同運(yùn)行，而且將潤(rùn)滑油從寬口帶到窄口，和出油量比較，楔形間隙的進(jìn)油量較多，這是由于潤(rùn)滑油無(wú)法被壓縮，從而讓其在空間較小的楔形間隙中形成油壓，而當(dāng)油壓比軸徑上的負(fù)荷高時(shí)，便會(huì)將軸徑抬高，當(dāng)軸徑抬高之后，楔形間隙會(huì)增大，油壓會(huì)下降，之后軸徑下降，一直到油壓與軸徑負(fù)載呈現(xiàn)為均衡現(xiàn)象，軸徑便可以穩(wěn)固在某個(gè)地點(diǎn)上運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)軸徑與軸瓦兩者間會(huì)因?yàn)橛湍さ拇嬖诙珠_(kāi)，從而形成了液體摩擦，使軸承可以平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

3 汽輪機(jī)軸承安裝維修方式

汽輪機(jī)作為工業(yè)生產(chǎn)以及發(fā)電廠非常重要的設(shè)備之一，而軸承是汽輪機(jī)組最關(guān)鍵的組成部分，為此，汽輪機(jī)軸承安裝維修方式科學(xué)與否對(duì)于發(fā)電廠、工業(yè)生產(chǎn)是否可以穩(wěn)定運(yùn)行有不可忽視的影響。為此，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)高度關(guān)注且保證汽輪機(jī)軸承的科學(xué)安裝問(wèn)題，檢修工作的有效性，這樣才能保障汽輪機(jī)在投入使用后能夠正常運(yùn)行，確保工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)電廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.1 對(duì)汽輪機(jī)軸承進(jìn)行質(zhì)檢

在安裝之前需要對(duì)汽輪機(jī)軸承進(jìn)行質(zhì)檢，確保軸承的質(zhì)量、性能等各方面都符合設(shè)計(jì)要求。因此，采購(gòu)工作人員在選擇和采購(gòu)軸承時(shí)應(yīng)選擇信譽(yù)度高、有相關(guān)資質(zhì)的生產(chǎn)廠商，確保生產(chǎn)廠商所生產(chǎn)的軸承無(wú)質(zhì)量問(wèn)題。當(dāng)汽輪機(jī)軸承進(jìn)入到施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，企業(yè)應(yīng)聯(lián)合汽輪機(jī)軸承生產(chǎn)單位、安裝監(jiān)理公司以及安裝施工單位一起對(duì)汽輪機(jī)軸承進(jìn)行開(kāi)箱檢驗(yàn)工作。檢驗(yàn)內(nèi)容主要包括四個(gè)部分：外觀檢查和內(nèi)部結(jié)構(gòu)檢查以及特殊部件和平面平整度的檢查。

（1）對(duì)軸承的外觀進(jìn)行檢查，其檢查的主要內(nèi)容包括軸承有沒(méi)有銹蝕或者損傷等情況。

（2）對(duì)軸承的內(nèi)部架構(gòu)加以檢驗(yàn)。這要求工作人員將軸承進(jìn)行拆卸，之后查看軸承架構(gòu)科學(xué)與否，拆卸的過(guò)程中必須要將有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行完整的記錄，對(duì)拆下來(lái)的所有零件均要加以標(biāo)識(shí)，需要指出的是，標(biāo)識(shí)符號(hào)應(yīng)當(dāng)是人們都熟知的，標(biāo)識(shí)的地點(diǎn)也一定要突出，利于安裝人員可以清晰的見(jiàn)到，這樣才能確保后續(xù)安裝過(guò)程的順利進(jìn)行，以免出現(xiàn)反裝或者錯(cuò)裝、遺漏等情況。

（3）對(duì)軸承的特殊部件進(jìn)行檢查，包括烏金部件的查看，烏金位置的檢驗(yàn)重心是觀察其著色是否負(fù)荷有關(guān)規(guī)定，有沒(méi)有氣孔、脫胎或者裂縫等缺陷。對(duì)軸承特殊零件部位進(jìn)行檢查的方法，最為常用的是煤油浸泡法，以烏金為例，我們把汽輪機(jī)軸承都侵滲到煤油內(nèi)，通過(guò)24小時(shí)之后將軸承表層的煤油全部清理，之后抹上石灰水，讓其自然風(fēng)干，如果發(fā)現(xiàn)有煤油侵濕的狀況則證明此烏金部件有裂縫問(wèn)題。使用煤油浸泡法也能檢查軸承表面有沒(méi)有存在脫落缺陷。

（4）對(duì)軸承的平面平整度進(jìn)行檢查。認(rèn)真查看軸承的表面有無(wú)不平整的狀況，這會(huì)對(duì)軸承的承載能力帶來(lái)直接影響。經(jīng)常使用到的檢查方法是有效組裝軸承座及支撐轉(zhuǎn)子中存在的下瓦，然后再把轉(zhuǎn)子部位上面涂上比較鮮亮的顏色，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候若能看得到顏色則表示軸承表面并不完整，需要更換。

3.2 汽輪機(jī)軸承安裝的方法和要點(diǎn)

安裝汽輪機(jī)軸承的過(guò)程中應(yīng)當(dāng)考量到軸承與轉(zhuǎn)子軸徑在縱向方向能否有效融合。為此，在固定型軸承瓦套與軸承襯瓦套間應(yīng)當(dāng)有球面配合。部分軸承球面在修理之后其空隙會(huì)產(chǎn)生較小的變化，這就需要工作人員必須對(duì)其反復(fù)量測(cè)取其平均數(shù)值。

按照支持軸承的工作原理，每一個(gè)軸瓦都需要有充足的潤(rùn)滑油量才能及時(shí)將軸瓦內(nèi)的熱量給帶走，這樣才能確保軸瓦烏金溫度一直保持在允許的范圍內(nèi)（70℃到～90℃的范圍內(nèi)為正常狀況，極限≤100℃～110℃），因此，這就要求軸頸與軸瓦之間要有足夠的間隙。這樣一來(lái)，在運(yùn)行狀態(tài)下，就需要有足夠的供油量以確保油膜的厚度，為了確保證軸瓦有充足的供油量，在圓筒瓦軸承與橢圓軸承下瓦左右中分面往下要開(kāi)一個(gè)進(jìn)油油囊，油囊的寬度以及下瓦進(jìn)油口的寬度保持一直，其長(zhǎng)度是將下瓦內(nèi)半圓周長(zhǎng)分成三等份。左右油囊各占1/3，油囊的下部要修刮成半橢圓形，其深度是底部半橢圓形處 0.05到0.10mm，靠近上端軸瓦中分面處為0.60到0.80mm。機(jī)組運(yùn)行的時(shí)候，油囊里面充滿著潤(rùn)滑油，轉(zhuǎn)子軸頸高速轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候就有充足的潤(rùn)滑油被帶到軸頸下方從而形成較大的油膜厚度，油囊當(dāng)中的油在轉(zhuǎn)子軸頸高速轉(zhuǎn)動(dòng)帶引下，也會(huì)進(jìn)行高速轉(zhuǎn)動(dòng)，從上到下油膜壓力在不斷升高，如果油囊表面修刮不平滑就會(huì)導(dǎo)致油膜壓力波動(dòng)，致使“油膜振動(dòng)”而引發(fā)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生振動(dòng)，所以油囊表面自上至下要平滑過(guò)渡。endprint

修刮的時(shí)候可以把油囊的長(zhǎng)度分成若干等份，每一等份處畫(huà)上記號(hào)（等份越多越精確），計(jì)算出每一等份處的深度。如果靠軸瓦中分面處深度為 0.80mm，往下1/4處深度0.60mm，中間處深度為 0.40mm，再往下1/4則為是 0.20mm，最低處為 0.05mm（如下圖1）所示。油囊深度的測(cè)量方法是采用一把比軸瓦寬度稍長(zhǎng)的直尺（如深度游標(biāo)卡尺的主尺）靠在軸瓦上壓實(shí)，使用塞尺測(cè)量各等分記號(hào)處的深度，各等份處的深度修刮到符合要求，油囊的表面就比較平滑，不會(huì)有波浪形形成。因?yàn)槊恳粋€(gè)制造廠的設(shè)計(jì)要求不一樣，油囊需不需要加工修刮，加工深度是多少應(yīng)征得制造廠的確認(rèn)之后，才能進(jìn)行修刮，避免產(chǎn)生不應(yīng)有的錯(cuò)誤。

將汽輪機(jī)軸承下瓦刁吊放于軸承座的上面，然后再吊進(jìn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子，對(duì)轉(zhuǎn)子的中心位置進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，安裝測(cè)量結(jié)果來(lái)對(duì)瓦枕墊片的厚度進(jìn)行調(diào)整，一直到汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子到達(dá)對(duì)應(yīng)油檔的洼窩中心為止。這里需要對(duì)各個(gè)瓦枕墊片的調(diào)整量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，主要是利用瓦枕中心與軸承園中心點(diǎn)的連續(xù)以及軸承垂直中心線的夾角θ來(lái)進(jìn)行計(jì)算，唯有如此我們才可以核算出精準(zhǔn)的調(diào)整墊片的尺度。汽輪機(jī)軸承瓦翻前應(yīng)當(dāng)使用塞尺查看瓦枕與軸承間的接觸狀況，來(lái)明確其接觸痕跡的真實(shí)性。汽輪機(jī)瓦枕地點(diǎn)的進(jìn)油孔應(yīng)當(dāng)保證嚴(yán)密，防止進(jìn)油孔產(chǎn)生漏油從而致使油壓降低且妨礙汽輪機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題的出現(xiàn)。

3.3 汽輪機(jī)軸承的復(fù)查

對(duì)汽輪機(jī)軸承加以全面的清理，特別要注意的是潤(rùn)滑液的質(zhì)量，還可運(yùn)用高壓空氣將油品的水分吹掉。仔細(xì)檢查汽輪機(jī)軸承頂軸油口通暢與否，如果有需要的話也可以通過(guò)相應(yīng)的機(jī)械方法使其通暢。汽輪機(jī)軸承安裝翻瓦的時(shí)候軸頸及軸瓦烏金可能出現(xiàn)拉毛的情況，這個(gè)時(shí)候需要使用刮刀把烏金表面給修刮光滑。軸瓦的復(fù)檢主要是查看熱電偶的安裝是否正確，一般可以使用壓縮空氣把軸承給吹凈，然后再涂抹上潤(rùn)滑油。對(duì)汽輪機(jī)下半軸承進(jìn)行檢查的時(shí)候要注意定位銷進(jìn)的檢查，以免軸承發(fā)生左右偏移，繼而導(dǎo)致汽輪機(jī)運(yùn)行的時(shí)候震動(dòng)過(guò)大等問(wèn)題的發(fā)生。

3.4 汽輪機(jī)軸承的檢修方法

汽輪機(jī)軸承檢查修理的重心是量測(cè)所有瓦塊的厚度差，同側(cè)瓦塊的厚度差不可高于0.02mm?；谵D(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)方向我們可以對(duì)瓦塊的進(jìn)油方向加以明確。進(jìn)油方向地點(diǎn)應(yīng)當(dāng)刮進(jìn)油楔。重點(diǎn)查看瓦塊與推力盤(pán)的接觸狀況，為此瓦塊和瓦塊間有一定的厚度差，為此瓦塊與推力盤(pán)兩者間的接觸情況需要通過(guò)再現(xiàn)運(yùn)行狀態(tài)來(lái)檢查，而不可分別進(jìn)行檢查。把推力瓦祖安裝好之后，轉(zhuǎn)向加力推動(dòng)轉(zhuǎn)子，時(shí)兩者契合之后盤(pán)動(dòng)轉(zhuǎn)子。此時(shí)抹在瓦塊表面的紅丹便會(huì)產(chǎn)生接觸的跡象。我們也可運(yùn)用此種方式來(lái)了解另一端瓦塊的接觸狀況。假如發(fā)現(xiàn)有接觸不均勻的地方則需要進(jìn)行修刮，一直到每一塊瓦塊接觸良好且受力均勻?yàn)橹?。在進(jìn)行汽輪機(jī)軸承檢修的時(shí)候一定要確保各個(gè)推力瓦塊是合格接觸的，這是確保汽輪機(jī)軸承推力間隙測(cè)量工序的前提。

4 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，汽輪機(jī)軸承正確的安裝和檢修是確保汽輪機(jī)組正常工作，是工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)電廠正常運(yùn)行的可靠保障，因此我們必須重視汽輪機(jī)軸承安裝與檢修。為確保軸承安裝的質(zhì)量，在對(duì)其進(jìn)行安裝之前應(yīng)該對(duì)軸承的外觀、內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及特殊部件等進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)，確保進(jìn)入施工場(chǎng)地的汽輪機(jī)軸承不存在質(zhì)量等問(wèn)題。安裝和檢修過(guò)程中應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)施工方案來(lái)進(jìn)行，把握安裝檢修的要點(diǎn)和技巧，確保安裝檢修的質(zhì)量，從而保證汽輪機(jī)組正常、穩(wěn)定的運(yùn)行。

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