淺議巨型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油處理

武倩倩

摘 要：水電站在國(guó)家的發(fā)展中一直處于重要位置，它不僅為國(guó)家的生產(chǎn)與建設(shè)提供大量的電力資源，還在農(nóng)田灌溉和改善河流航動(dòng)方面起著重要的作用。水電站在運(yùn)行的過程中，會(huì)涉及到很多重要的機(jī)械設(shè)備，水輪發(fā)電機(jī)就是其中之一。水輪發(fā)電機(jī)在運(yùn)作的過程中能將水能有效的轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，并帶動(dòng)轉(zhuǎn)軸運(yùn)動(dòng)形成轉(zhuǎn)子，從而產(chǎn)生大量的電能。但是在水輪發(fā)電機(jī)運(yùn)作的時(shí)候，會(huì)出現(xiàn)推力軸承甩油的情況，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)作有一定影響。本篇文章就巨型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油處理方面的內(nèi)容進(jìn)行論述，希望對(duì)相關(guān)人士的研究有所幫助。

關(guān)鍵詞：水輪發(fā)電機(jī)；推力軸承；甩油

根據(jù)相關(guān)資料顯示，一些地區(qū)水電站中的大型水輪發(fā)電機(jī)，在推力軸承甩油處理方面一直得不到有效的提升，雖然部分發(fā)達(dá)地區(qū)的大型水輪發(fā)電機(jī)組在投入使用的過程中，對(duì)甩油處理工作進(jìn)行了相應(yīng)的完善與改進(jìn)，但是根本上的問題還是沒有得到徹底的解決。近幾年，很多由于推力軸承甩油處理工作不到位而引發(fā)的安全事故出現(xiàn)的水電站的運(yùn)行過程中，給水電站的發(fā)展帶來了嚴(yán)重的影響。因此如何有效的開展大型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油處理工作，保證水輪發(fā)電機(jī)的運(yùn)作質(zhì)量不受其影響，成為了很多科研團(tuán)隊(duì)和水電工程需要考慮的問題。

1 巨型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油出現(xiàn)的原因

1.1 設(shè)計(jì)缺陷

推力頭與轉(zhuǎn)子中心體組合面上沒有加工密封槽，致使油槽內(nèi)往上竄起的油會(huì)經(jīng)過組合面的縫隙處甩出。

1.2 安裝缺陷

在機(jī)組安裝過程中，安裝單位為了滿足機(jī)組水平度要求，在轉(zhuǎn)子中心體與推力頭連接縫處不規(guī)范的進(jìn)行加墊處理，導(dǎo)致連接部位縫隙不均勻。另外，安裝單位在安裝過程中，在轉(zhuǎn)子中心體與推力頭連接時(shí)，不滿足安裝技術(shù)規(guī)范，導(dǎo)致連接部位存在間隙。機(jī)組在運(yùn)行過程中，推力頭旋轉(zhuǎn)以及油在離心力作用下和內(nèi)擋油筒的不圓度、安裝的中心偏差等，使推力軸承轉(zhuǎn)動(dòng)部分與推力內(nèi)擋油筒處產(chǎn)生不均勻縫隙，產(chǎn)生不同程度的偏心，其間隙時(shí)大時(shí)小，使軸承各部分之間的油環(huán)很不均勻，在轉(zhuǎn)速較高情況下，容易產(chǎn)生較強(qiáng)的壓力脈動(dòng)而沿著推力頭的內(nèi)表面向上竄油。由于轉(zhuǎn)子中心體和推力頭之間的連接縫隙處存在缺陷而不能阻油，導(dǎo)致油流通過其連接縫隙處向外甩出。

1.3 設(shè)備加工缺陷

在推力密封蓋與油槽蓋之間制作加工安裝鐵環(huán)墊片高低不平，表面沒有經(jīng)過精加工，分瓣間沒有連接螺栓；另外存在推力密封蓋板與油槽蓋之間的結(jié)合面沒有使用耐油“O”型密封圈或耐油“O”型密封的缺陷，組合面存在間隙不能完全隔油而導(dǎo)致嚴(yán)重滲油。

1.4 力的作用

轉(zhuǎn)子中心體與推力頭之間的連接縫處的漏油在受到發(fā)電機(jī)空冷系統(tǒng)風(fēng)循環(huán)力和油流的重力及其脈動(dòng)壓力相互作用下，一部分油會(huì)甩到推力油槽蓋板或風(fēng)閘處，并流到底板及下機(jī)架內(nèi)部甚至到水機(jī)室；另一部分則穿過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子中心體、定子通風(fēng)槽、空氣冷卻器排到風(fēng)洞內(nèi)部的地面。

1.5 油霧影響

機(jī)組在運(yùn)行過程中，推力軸承油槽里的熱油溫度常達(dá)到40～50℃，使油槽內(nèi)的油和空氣膨脹，加上旋轉(zhuǎn)件的攪動(dòng)以及油在離心力作用下的拋物線運(yùn)動(dòng)遇到阻礙而產(chǎn)生撞擊等，使油槽上部產(chǎn)生油霧，油霧不斷積累使油面壓力逐漸增大，一部分被發(fā)電機(jī)組推力軸承油霧吸收裝置收集。

2巨型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油的危害

甩油后推力油槽油量減少，會(huì)直接導(dǎo)致推力瓦的冷卻效果降低，瓦溫、油溫將逐漸升高，威脅機(jī)組安全運(yùn)行；在油量減少較快時(shí)運(yùn)行維護(hù)人員需要頻繁對(duì)推力油槽進(jìn)行加油，加大了運(yùn)行維護(hù)工作量。大量的油污會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)線棒等絕緣造成腐蝕，使其絕緣性能下降，加速老化，極易造成發(fā)電機(jī)線圈短路或擊穿；對(duì)電力線路造成腐蝕，破壞絕緣，威脅機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。油滴浸濕發(fā)電機(jī)制動(dòng)風(fēng)閘上的毛刷，在機(jī)組制動(dòng)過程中會(huì)起火冒煙，對(duì)機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行，存在著嚴(yán)重的安全隱患。甩出的油經(jīng)下機(jī)架落入水輪機(jī)機(jī)坑，對(duì)機(jī)坑環(huán)境影響惡劣，容易造成機(jī)坑工作人員滑跌傷害，存在安全隱患。

3 巨型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油的處理方法

3.1 涂膠封堵方法

涂膠封堵方法是處理軸承甩油經(jīng)常使用的方法，其效果也是非常明顯的。在進(jìn)行涂膠封堵之前，相關(guān)工作人員會(huì)先將油污進(jìn)行全面的清理，防止油污影響涂膠封堵的效果。當(dāng)工作人員清理完油污的時(shí)候，會(huì)對(duì)所使用的黏膠進(jìn)行質(zhì)量上的檢查，保證其黏力符合封堵要求后，將其涂抹在適當(dāng)?shù)奈恢茫赐屏︻^和轉(zhuǎn)子中心體間的縫隙部分。對(duì)這部分涂抹完成后，還要在兩者的外圍部分增添一層膠帶，然后再一次進(jìn)行黏膠的涂抹。當(dāng)這些涂抹工作完成后，相關(guān)工作人員要進(jìn)行適當(dāng)時(shí)間的巨型水輪發(fā)電機(jī)操作，達(dá)到時(shí)間后要對(duì)涂抹過黏膠的部分進(jìn)行全面的檢查。如果被涂抹的部分出現(xiàn)小氣泡，或者推力頭和轉(zhuǎn)子中心體外面的膠帶斷裂，那么就進(jìn)行重新涂抹，直到?jīng)]有這些現(xiàn)象出現(xiàn)為止。

3.2 加墊板方法

除了涂膠封堵方法，加墊板也是控制巨型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油的方法之一。與涂膠封堵方法相同，在進(jìn)行加墊板方法的時(shí)候，工作人員也要對(duì)油污進(jìn)行妥當(dāng)?shù)奶幚?，然后在進(jìn)行處理工作。不同的是，加墊板處理方法的步驟比較簡(jiǎn)單，只要工作人員將一定厚度的墊板安裝在巨型水輪發(fā)電機(jī)推力油槽蓋板與其側(cè)壁連接面之間，就能完成工作。因?yàn)楫?dāng)墊板處于兩者之間的時(shí)候，水輪發(fā)電機(jī)推力油槽蓋板上的密封圈能夠借助蓋板對(duì)推力頭與轉(zhuǎn)子中心體之間縫隙進(jìn)行封堵，這樣就能起到很好的甩油控制作用。另外，當(dāng)進(jìn)行完加墊板工作的時(shí)候，相關(guān)工作人員同樣要進(jìn)行規(guī)定時(shí)間的水輪發(fā)電機(jī)操作，然后在停止操作后對(duì)進(jìn)行加墊板的部分進(jìn)行檢查。如果加墊板處出現(xiàn)滲油或者墊板位移現(xiàn)象，那么還要通過其他手段對(duì)墊板進(jìn)行加固處理，這樣才能讓加墊板方法起到作用。

3.3 油槽組合面處理法

油槽組合面處理時(shí)，將推力油槽整體吊起后發(fā)現(xiàn)，由于底部的密封與立面密封不在一個(gè)半徑上，導(dǎo)致油槽內(nèi)的油會(huì)順著立面盤根槽爬升至油槽立面組合縫，從而導(dǎo)致立面滲油和底面滲油。在底部通過涂膠處理，將樂泰平面密封膠均勻的涂抹在T型接縫處，從而阻止油從立面盤根槽進(jìn)入油槽立面組合縫。處理后做煤油滲透試驗(yàn)，4小時(shí)后查看密封面無滲漏，機(jī)組行一段時(shí)間后檢查基本無滲漏。

結(jié)束語

巨型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油問題不僅嚴(yán)重影響著水電站的整體安全，還會(huì)間接的降低水電站的經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)水電站的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生著阻礙作用。要想有效的控制巨型水輪發(fā)電機(jī)推力軸承甩油問題，就需要水電站中專業(yè)的甩油處理團(tuán)隊(duì)對(duì)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進(jìn)行深入的研究，并根據(jù)水輪發(fā)電機(jī)不同期間運(yùn)行的狀況分析甩油對(duì)其的影響，這樣才能制定出科學(xué)合理的解決方案。另外，相關(guān)工作人員還要嚴(yán)格按照規(guī)范流程對(duì)水輪發(fā)電機(jī)進(jìn)行安裝和操作，將軸承甩油出現(xiàn)的次數(shù)降到最低，這樣才能提升水輪發(fā)電機(jī)的使用壽命，為水電站的持續(xù)運(yùn)作提供力量。

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