摘要:針對(duì)某機(jī)組斷軸的問題,通過現(xiàn)場(chǎng)檢查全面綜合的分析了故障的原因,并總結(jié)了相應(yīng)的預(yù)防措施,為快速的判斷機(jī)組問題積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
關(guān)鍵詞:汽輪發(fā)電機(jī);主油泵;危急遮斷軸;軸頭斷裂
某機(jī)組25MW雙抽凝汽式汽輪機(jī)為高壓、單缸、單軸、雙抽汽、沖動(dòng)冷凝式汽輪機(jī)[1]。針對(duì)該機(jī)組運(yùn)行過程中出現(xiàn)的主油泵泵軸和危急遮斷軸斷裂和前箱雜音等問題,進(jìn)行綜合分析與診斷,并提出了準(zhǔn)對(duì)性的預(yù)防措施,為解決同類問題提供參考和借鑒。
1 機(jī)組概況
本機(jī)組有兩個(gè)徑向橢圓軸承。推力軸承與前軸承組成了徑向推力聯(lián)合軸承,它安裝在前軸承座內(nèi),前軸承為具有球面結(jié)構(gòu)的橢圓軸承,后軸承為二層圓柱面結(jié)構(gòu)的橢圓軸承,支承在后氣缸上軸承座中[2]。
2 現(xiàn)場(chǎng)檢修情況
2.1 主油泵檢修
6月份對(duì)機(jī)組進(jìn)行中修,抽發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子,復(fù)查主油泵并對(duì)主油泵下部調(diào)整墊片進(jìn)行加工,啟動(dòng)運(yùn)行2天,主油泵泵軸軸頭斷裂、危急遮斷軸斷(圖1、圖2)。
2.2 危急遮斷軸檢修
廠家加工危急遮斷軸,回裝、運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)巡檢發(fā)現(xiàn)聲音異常,從前箱外部聽里面有嗡嗡聲。(后來分析原因?yàn)榍跋涞撞繎铱眨饔捅眠\(yùn)行受力,底部不接觸造成)因鍋爐需要檢修,氣源不夠停機(jī)檢修打開前箱,發(fā)現(xiàn)連接主油泵對(duì)輪的前面護(hù)板8個(gè)M10的內(nèi)六角螺栓全部切斷,聯(lián)軸器連接齒崩斷(圖3,圖4)。
2.3 前箱檢查
該主油泵多次出現(xiàn)問題,之前總以為是主油泵泵軸設(shè)計(jì)不合理。最后在前箱左面壓銷處塞尺檢查發(fā)現(xiàn)有1毫米多的間隙。分析前箱下部定位鍵槽卡澀,造成運(yùn)行中前箱膨脹不暢,使得前箱前面抬起,主油泵中心多次調(diào)整,中心便離基準(zhǔn)較大,造成主油泵整體懸空受力下沉,聯(lián)軸器運(yùn)行受力(圖3,圖4)。
2.4 機(jī)組大修
7月3號(hào),決定對(duì)機(jī)組大修,抽前箱處理前箱下部底部鍵。檢修過程中發(fā)現(xiàn)前箱下部及臺(tái)板平面銹跡斑斑,并沒有發(fā)現(xiàn)中間鍵槽明顯的卡澀(圖5)。清理干凈,摸紅丹粉,壓接觸,發(fā)現(xiàn)南側(cè)接觸較好,北側(cè)沒有接觸并且有25絲的間隙。臺(tái)板下部接觸情況:高壓缸,前部立銷,5絲不入。缸體解體后氣封平面間隙,一側(cè)大一側(cè)小[3,4]。
3 檢修分析
3.1 氣缸剖面與氣封間隙問題
氣缸平面、氣封間隙一側(cè)大一側(cè)小的原因有三:(1)缸體前后立銷,間隙大;(2)導(dǎo)氣、抽氣支吊架存在不合理的受力,使缸體單側(cè)受力;(3)缸體變形。現(xiàn)場(chǎng)查實(shí):a.前后立銷,間隙5絲不入符合設(shè)計(jì)要求;b.對(duì)下部支吊架進(jìn)行檢查沒有發(fā)現(xiàn)吊架變形受力不均的現(xiàn)象[5]。
3.2 前箱底部鍵,卡澀
前箱底部及臺(tái)板銹蝕嚴(yán)重,清理完著色檢查發(fā)現(xiàn),底部鍵槽兩側(cè)接觸面靠爐側(cè)有接觸,另一側(cè)有25絲的間隙。前箱底部銹蝕的原因主要是前氣封漏氣,形成水滴流入前箱底部。前箱一側(cè)有間隙,應(yīng)該是缸體單側(cè)受力,前貓爪符合分配不均,應(yīng)該重新進(jìn)行符合分配,它是造成斷軸的主要原因。
4 預(yù)防措施
4.1 把設(shè)計(jì)理念理解透
主油泵軸與套前段圓周有2毫米的間隙,正常泵軸與軸套應(yīng)該有25絲的過盈,這也是大家當(dāng)時(shí)分析軸頭斷裂,中心變化的主要判斷方向,把大家引入到一個(gè)誤區(qū)。
4.2 機(jī)組定期檢修
機(jī)組定期檢修一年一小修、二年一中修、四年一大修,每臺(tái)機(jī)組每大修三到四次后,要把前箱底部,鍵及鍵槽的檢查列入檢修計(jì)劃。(這個(gè)機(jī)組有3年沒進(jìn)行過小、中修)每次小修或中修,把缸體滑銷,安排清理檢查1次,看是否有異常。每次檢修,做一下缸體的符合分配,結(jié)合缸體中分面水平進(jìn)行調(diào)整使其符合設(shè)計(jì)要求[4,5]。
5 結(jié)論
(1)機(jī)組發(fā)現(xiàn)斷軸問題不要簡(jiǎn)單判斷為由于中心不正長(zhǎng)期運(yùn)行造成的;一定是受到一定外力,多從缸體外部找原因,檢查支架、底座、管道、滑銷;
(2)對(duì)于注油泵設(shè)計(jì)在前箱中與主軸連接的機(jī)組,如果運(yùn)行中機(jī)組轉(zhuǎn)速突降到0,潤(rùn)滑油壓出現(xiàn)大的波動(dòng),潤(rùn)油泵啟動(dòng)時(shí)發(fā)電機(jī)出現(xiàn)逆功率,機(jī)組跳停,可以準(zhǔn)確的判斷是軸頭斷裂。
參考文獻(xiàn):
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[2]郭延秋.大型火電機(jī)組檢修實(shí)用技術(shù)叢書:汽輪機(jī)分冊(cè).北京:中國電力出版社,2003.
[3]余占江,張雷,楊建橋,等.汽輪發(fā)電機(jī)軸承振動(dòng)超標(biāo)原因分析及解決措施[J].電力安全技術(shù),2018,20(9):2428.
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[5]王高峰.汽輪發(fā)電機(jī)振動(dòng)異常診斷及處理[J].能源技術(shù)與管理,2017,42(5):127129.
作者簡(jiǎn)介:王傳軍(1971),山東陽谷人,高級(jí)技師,主要從事汽機(jī)安裝與維修工作。