抽水蓄能机组推力下导联合轴承缺陷处理

发表时间：2020-08-07T10:50:56.803Z 来源：《城镇建设》2020年第3卷11期 作者： 巩颖攀[导读] 推力下导联合轴承是抽水蓄能机组的关键部位，其好坏直接影响着机组的安全稳定运行

摘要：推力下导联合轴承是抽水蓄能机组的关键部位，其好坏直接影响着机组的安全稳定运行。某电站运行过程中发现机组存在启动时间长，推力瓦温度显示异常，机组手动盘车阻力大等问题，本文结合机组C级检修对问题进行分析、排查、确定要因，予以解决，为同类机组检修提供借鉴。

关键词：联合轴承 抽水蓄能机组 启动时间长 温度异常盘车阻力大１概述

某抽水蓄能机组发电（电动）机由奥地利ELIN公司制造，额定容量200MW，额定转速500 r/min，为三相、立轴、空冷、半伞、同步可逆式机组。发电（电动）机轴与水泵（水轮）机轴直接连接，推力下导联合轴承承受机组转动部分总重量和转轮最大水推力的综合负载，其支撑结构为弹性垫支撑方式。其主要组成部分：推力头，镜板、推力瓦、下导瓦、油槽、油冷却器（外置）、高压油减载系统。推力轴承由8块巴氏合金瓦组成，呈扇形均匀分布，单块瓦重约250kg，连同下支架重约10吨，每块瓦均装有膨胀型电阻温度计，采用外循环冷却方式冷却。2存在问题

运行中发现机组启动时间长、7号推力瓦温度显示异常，同时检查阶段发现机组存在手动盘车阻力大的问题，需结合机组C级检修对问题进行分析、排查、确定要因，予以解决。3原因分析

3.1瓦温显示异常原因分析

通过对瓦温、油温、机组运行状态进行监控、分析，同时对可能导致瓦温异常的外部原因进行排查，初步判定推力瓦膨胀型温度计损坏是造成瓦温显示异常的主要原因，需结合机组C修予以更换。 3.2机组启动时间长、手动盘车阻力大原因分析

通过对减载系统、各转动间隙、油膜厚度、油质等可能的外部影响因素进行排查。除油膜厚度略显异常外（正常油膜厚度0.10mm左右，实测0.07~0.08mm）其它方面均正常。由此初步判定应是推力轴承内部出现问题，需对推力轴承分 解进一步检查查找原因并进行处理。4推力下导联合轴承分解

4.1系统排油，数据测量，机组荷重转移

4.1.1打开推力/下导油槽、下漏油圈排油阀排油。 4.1.2 对称测量梳齿密封间隙并记录。

4.1.3测量风闸原始高度，作为回装基准，以防风闸位置开关损坏。

4.2.4机组转移荷重，推力头架设百分表监视转子顶起高度，外接液压油泵，将风闸系统三通阀放至顶转子位置，关闭供气阀，开启顶转子回油阀。开启液压油泵观察有油流从观察管流出，关闭顶转子回油阀。油泵升压至5Mpa，转子顶起，油泵压力升至8Mpa，观察转子顶起高度(3~5mm)，关闭液压油泵。旋起风闸锁母顶靠锁定位置（对称锁四个），锁母锁死。缓慢开启顶转子回油阀泄压，观察百分表变化（转子下降距离一般为0.10mm），压力降至0，机组转动部分重量转移至风闸。 4.2相关设备及管路、附件拆除

4.2.1拆除推力/下导油槽盖板螺钉、管卡、吸油雾管路和二次探头（油位计和振摆探头）及其它自动化元件，穿上8条M16丝杠（4条丝杠对称作为顶丝，4条丝杠对称作为定位用）。

4.2.2用扳手拧动顶丝将油盆盖板顶起，将油盆盖板悬挂中心体上，保持一定高度，以满足下支架下落过程中二次人员调整推力瓦温度计电缆需要。

4.2.3下漏油圈排油后拆除漏油管，对称方向拆下漏油圈M16固定螺栓4条，穿入M16丝杠锁紧，拆除全部漏油圈M16固定螺栓。利用丝杠缓慢放下漏油圈，下落400mm后安装M16吊环并安装1吨导链两个，使用导链将漏油圈缓慢放置在大轴法兰罩上，在法兰罩上进行分瓣解体，解体后分两瓣利用导链缓慢放下。

4.2.4断开下机架和外部连接的推力/下导油槽进油管路和高压油顶起装置进油管路。并使高压油顶起装置在水车室内进油管路接头和推力/下导油槽检修排油管路接头向外部退出一定距离，以免防碍下支架下落，并将管口包好，做好防护措施。4.2.5拆除时做好标示，包括位置、方向，并做好标示及零部件防护工作。4.3下支架下落

4.3.1均布对应位置拆除4根把合螺栓，安装M36丝杠并用备母锁紧，用于承受下支架重量。 4.3.2下支架下方四个吊物孔处各装一个5吨导链和下支架连接并预紧，以便承受下支架重量。4.3.3在每个丝杠处放一个梯子，待四个丝杠和导链拉紧之时，将下机架把合螺栓拆除。

4.3.4在下落之前将塑料布在下机架下方围好，准备接推力油槽内剩油。准备好用对讲机联系风洞人员，推力瓦温度计电缆理顺后各部人员就位开始排残油。

4.3.5先把下支架一侧相邻2个导向丝杠备母下落并略低于导链高度，松开导链，使下支架倾斜排残油，将残油用塑料布收集后抽到中间油罐内。

4.3.6清理现场，等下方滴油处理干净，开始落下支架。下落时，丝杠与导链要协同作业、步调一致、统一指挥，先手动旋转承重螺母，再统一放导链，这样连续进行，下落过程中一人站在联轴法兰盘上用钢板尺及时测量四个方向下落高度并调整，以便下支架水平下落。下落过程中二次人员密切配合，及时调整推力瓦温度计电缆。

4.3.7下支架下落到可以使作业人员更换推力瓦温度计为止（约1.2m左右）,将丝杠备母锁好。导链手拉链系到起重链上，确保安全。

5 缺陷处理

5.1瓦温显示异常问题处理

经检查确认，造成7号推力瓦温度异常的原因确为其温度计损坏。将原温度计拆除，更换合格温度计后，通过传感试验，温度显示正常。

5.2 机组启动时间长，手动盘车阻力大问题处理

对推力轴承相关部件进行检查，并对可能影响的因素进行排查。

5.2.1油槽内发现数块杂质，长度约为30~60mm，宽度、厚度约为5~10mm，材质为金属或包塑金属软管，初步分析是在油槽盖板作业及测温元件更换过程中遗落的。通过对形状、外观进行观察，未发现碾压现象，该因素基本可以排除。5.2.2推力瓦采用弹性支撑，支撑未见明显损伤，瓦面受力不均的因素基本可以排除。

5.2.3镜板水平度国标规定应≤0.02mm/m，经检查不排除镜板变形、超差的可能性，由于工期、现场条件等限制，需结合机组A修予以解决。 5.2.4镜板、推力瓦表面均存在损伤，表面光洁度严重超差，特别是伴有多处贯穿推力瓦表面的沟槽状损伤，各方一致认定这是造成摩擦阻力加大、油膜厚度异常的主要原因。

5.2.5确定要因后，用油石、刮刀、百洁布、绢布等对镜板、瓦面进行处理，消除高点、毛刺，沟槽损伤部分消除，严重部位需结合机组A修予以解决。

5.2.6油槽内部及相关部件清理干净后，将下支架密封槽清理干净，无杂质、高点、毛刺，更换密封盘根。6推力下导联合轴承回装下支架回装

6.1.1下支架上升之前进行相关管路、盘根等全面检查，检查合格后启升下支架。

6.1.2四个方位人员均匀的拉升导链，负责丝杠螺母人员确保旋紧丝杠螺母与下支架同步上升，在上升过程中法兰上测量人员及时检查下支架是否水平上升，并及时调整。结语

通过机组起机、调试，对机组状态进行监控，推力瓦温度显示异常的问题得以解决，机组启动时间长、手动盘车阻力大的问题有所改善。受工期、现场条件等因素制约，对于镜板水平、变形，镜板及推力瓦表面缺陷等问题不能做到进一步处理，需结合机组A级检修彻底解决。

参考文献

[1]哈尔滨电机厂．水轮机设计手册

[2]张诚；陈国庆．水轮发电机组检修(水电厂检修技术丛书)．中国电力出版社．2011.10

作者简介：

巩颖攀，男，30岁，硕士研究生学历，工程师，从2015年至今一直从事水轮发电机组检修工作，现任职于国网新源控股有限公司检修公司。