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水轮机旋转油盆内甩油原因分析与处理


水轮机旋转油盆内甩油原因分析与处理 作者:王 文章来源: 点击数: 592 更新时间:2004-4-29 【字体:小 大】 湖北安全生产信息网(安全生产资料大全) 寻找资料>>

(浙江紧水滩水电厂 丽水 323000) 浙江省白鹤水电站是一座以发电为主的引水式电站, 装有2台12.5 MW立轴混流式水轮发 电机组。 机组水导轴承结构如图1所示。该

机采用反螺旋自循环自冷式轴承,为筒式分半结构。轴 承由轴承支架、旋转油盆、轴承体、轴瓦、油箱、冷却器等组成。轴承支架为铸钢,下法兰 锁在顶盖上,上法兰承受轴承体,旋转油盆材料为Q235A,锁在主轴上,轴向靠卡槽定位, 径向由销定位。旋转油盆分两半面,中分面由22只M12× 65的螺栓联接。旋转油盆与旋转油 盆盖靠12只M16× 40螺栓联接。 图1 水导轴承结构图 1 旋转油盆内甩油情况 (1) 2000年6月,1号机组投入运行,当机组在额定转速下运行15 min左右时,发现在水车 室内水导轴承支架与轴承体之间有少量雾状油甩出。随着时间的延长,甩油量越来越大,40 min后轴瓦温度已达56℃ (正常运行时一般不超过55℃ ), 并有上升的趋势, 且水车室内有异味, 机组只得退出运行。 (2) 2000年6月, 2号机组投入运行, 空载时旋转油盆处未发现渗漏油; 在机组过速试验后, 旋转油盆盖处有微量油雾, 用一块吸油纸贴在轴承支架上并顺着机组轴向监测, 可发现越靠 近旋转油盆盖组合缝油迹越多;带负荷运行4 h后,甩油量明显加大,轴瓦温度从原有的51℃ 左右开始上升,出现与1号机组类似的情况。停机冷却后,用手动油位计检查旋转油盆内油 位,发现油位从116 mm降至70 mm,旋转油盆外壳发烫 。 2 旋转油盆内甩油的原因 (1) 旋转油盆盖与轴承体间隙偏小且不匀1号机组在空载运行时,轴瓦温度较高,解体后 曾在轴承体组合上面加0.10 mm的铜皮,扩大轴与轴瓦的间隙,以降低瓦温。但同时引起轴 承体椭圆度加大,实测油盆盖与轴承体间隙平均值为0.55 mm(设计值为0.60~0.80 mm),其 中最小间隙值0.25 mm。在机组高速旋转时,由于旋转油盆盖与轴承体间隙不均,造成旋转 油盆盖局部偏磨。运行一段时间后,盖板(铝制)发生塑性变形,旋转油盆内的油在高速离心 力的作用下从变形处甩出。 (2) 旋转油盆油位过高 通过试验发现,旋转油盆内油位偏高,是产生甩油的一个重要原因,因为油位过高,油 膨胀后,容易飞溅。但油位过低,会造成润滑不良。 (3) 密封结构及密封材质的影响 经检查,旋转油盆盖与旋转油盆之间靠止口定位,配合较松,并用*4橡皮条密封,但旋 转油盆盖端面密封槽太深,使得*4橡皮条压缩量不够。密封效果不好、从而造成旋转油盆甩 油。 (4) 旋转油盆煤油渗漏试验存在问题 旋转油盆中分面用螺栓组合后,进行煤油渗透试验,是确认旋转油盆本体是否渗漏的主 要方法之一。经调查,试验时主要存在的问题有:

① 煤油浸泡量不够,即煤油应该灌至旋转油盆组合缝顶部,而实际达不到此要求; ② 煤油渗漏试验时间短,按要求至少要保持4 h,无渗漏现象; ③ 旋转油盆中分面不平,有高点、毛刺等异常。 (5) 旋转油盆整体强度及联接螺栓的紧力不够经检查,发现 1号旋转油盆盖发生塑性变 形,2号旋转油盆盖纵向有长达15 mm的裂纹,且一直蔓延到根部。而2台机组的旋转油盆组 合缝紧固螺栓,旋转油盆与旋转油盆盖处的联接螺栓,均发现有明显拉长和部分松动。笔者 认为这是由于机组高速运转时, 旋转油盒在离心力的作用下, 因其整体强度及油盆的紧固螺 栓及联接螺栓的紧力不够而造成的。 3 旋转油盆内甩油的处理 (1) 对1号机变形的旋转油盆盖校园,并把间隙放大到1.00 mm。然后将旋转油盆解体, 对组合缝处的高点、毛刺,用细锉刀、砂皮进行修磨处理。 (2) 重新组合旋转油盆,均匀对称紧固联接螺栓后,经过严格规范的渗漏试验。 (3) 安装时,严格工艺措施,采取紧固一遍螺栓检查一次间隙,以确保间隙均匀,紧力 足够。 (4) 改进旋转油盆盖处密封结构,旋转油盆分半,法兰面开“L”型槽,旋转油盆盖的平面 开“-”型环槽,旋转油盆端盖处加两道迷宫密封。 (5) 检查油位在合适位置。 通过多次试验, 旋转油盆内的油位控制在80~100 mm较适宜。 (6) 为减少塑性变形,改善旋转油盆组强度、加大螺栓紧力,避免甩油,又作了如下处 理: ① 重新铸造旋转油盆(材料Q235-A),并要求对旋转油盆动平衡试验严格把关; ② 考虑到旋转油盆固有结构及现场布置,旋转油盆中分面筋板厚度不变,组合螺栓由原 来的M12增至M20,数量不变;旋转油盆组合面横板厚度由原来的30 mm减至12 mm,螺栓 数量由12只增至16只。 通过改进, 在加大螺栓紧力的同时, 基本保证旋转油盆外圈重量不变。 ③ 所有螺栓材料由原来的A3更换为45号钢,以保证预紧力及强度。 处理后,2台机组经过近8个月的运行,轴瓦温度基本稳定在51~53℃ ,水导加油间隔时 间在2个月以内,(设计要求每月加一次),完全满足设计及业主的要求。


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