汽轮发电机可倾瓦轴承的安装检修工艺交流.docx

2012 年第 12 期总第 74 期w w w. m r s t a . c o m汽轮发电机可倾瓦轴承的安装检修工艺交流杜军 中国能源建设集团安徽电力第二工程公司汽机安装公司，安徽 合肥 230088摘 要：文章介绍了用于大型汽轮发电机的可倾瓦支撑 轴承的结构特点，并通过在汽轮机安装和检修经历重点 讲解了四瓦块可倾瓦轴承的安装和检修要点，与同行交 流可倾瓦的间隙测量、调整、轴瓦垫块研刮等检修工艺 要求。 关键词：四瓦块可倾瓦；间隙测量；汽轮发电机；轴瓦垫块研刮中图分类号：TM311；TM307文献标识码：ADOI:10.3772/j.issn.1673-6516.2012.12.018可倾瓦多油楔支撑轴承由若干弧形瓦块（3 6）组 成，瓦块可以绕支承在轴颈运动方向摆动，改变楔角以 适应不同的工况，在轴径四周形成多个油楔。若支承为 球面，瓦也能在轴线方向摆动，以适应轴承的同轴度误 差和轴的弯曲变形。可倾瓦有许多优点，但结构复杂、 安装检修较困难、成本较高等是可倾瓦的不足之处。然而， 随着大功率机组轴承在稳定性、功耗及承载力等方面的 要求愈来愈高，可倾瓦正在被越来越多的大功率机组采 用，目前国内外大量用于 300MW、600MW 的汽轮机， 并且已经用于百万千瓦级的机组。上海汽轮机厂和哈尔滨汽轮机厂生产的 300MW、 600MW 机组比较常见的采用四瓦块可倾瓦，该种类型机 组是引进美国西屋（WH）公司技术生产的。而东方汽轮机生产的机组常采用六瓦块可倾瓦，是引进日本日立技术生产的。文章重点以华阳电业漳州后石电厂（6600MW） 机组为例，重点讲解四瓦块可倾瓦的安装和检修工艺， 该机组是由日本三菱公司引进美国西屋公司技术生产， 与上汽及哈汽生产的 600MW 机组结构非常接近。1四瓦块可倾瓦轴承的特点四瓦块可倾瓦轴承由 4 块能在支撑点上自由倾斜的 圆弧形瓦块组成，这四瓦块能适应汽轮机组转速、载荷 及油温的变化而进行自位，达到一个稳定的状态。由于 其在轴颈四周形成了四油楔，理论上讲，各瓦块通过油 膜对轴颈的支撑力总是指向轴颈中心，因此，此种轴承 优点是具有较高的稳定性。但是由于瓦块较多，每个瓦 块在安装检修时都需要单独装配调整，相对而言，给安 装检修带来了一些难度。目前，国内哈尔滨汽轮机厂和 上海汽轮机厂所生产的超临界 600MW 机组高中压转子 都是采用四瓦块可倾瓦轴承。漳州后石电厂可倾瓦轴承 如图 1 所示。2四瓦块可倾瓦的安装检修工艺2.1 安装前对轴承进行整体检查1）用千分尺检查四块瓦块，厚度应均匀，偏差不大 于 0.03mm；2）钨金应无夹渣、气孔、凹坑、裂纹等缺陷；3）检查瓦口以下的楔形油隙和油囊应符合制造厂图 纸的要求；4）轴承各水平结合面应接触良好，用 0.05mm 塞 尺检查应塞不进；572012 年第 12 期总第 74 期w w w. m r s t a . c o m间小孔处用深度千分尺测量小孔边缘到调整垫块的深度 值，并记录。然后同时均匀紧固两固定螺栓上的紧固螺母， 将瓦块上移，直至瓦块不再移动为止。再次测量小孔边 缘到调整垫块的深度值，并记录。上面两次侧量值的差 值即为轴承的油间隙。对于轴径值在 400mm 及以下的可 倾瓦，其标准间隙为轴径值的（1.3 2.0）/1000；对 于轴径值在 400mm 以上的可倾瓦，其标准间隙为轴径值 的（1.5 2.0）/1000, 间隙可通过加减瓦块背面的垫 片调整。若间隙过大，应在制造厂指导下进行处理。151254 36转向12713810914111轴承外壳（分成两半）；2轴承瓦块（4 块）；3调整垫片；4球面销；5垫片（上部和下部）；6垫块（上部和下部）；7轴承外壳止动销；8永久垫片；9带孔垫片（仅下半有）；10轴承垫块止动销；11带孔轴承垫块（仅下半有）；12永久螺塞；13轴承外壳定位销；14内六角螺钉；15临时螺钉图 1 四瓦块可倾瓦轴承5）检查轴瓦的进油孔应清洁畅通；6）各瓦块与轴心对正要好，瓦块对中偏差不能超过0.02mm，即四个瓦块的乌金面相对轴心距离偏差不能超 过 0.02mm。2.2 用着色法检查轴承巴氏合金有无脱胎现象若瓦块巴氏合金存在局部脱胎现象，可以对轴瓦进 行局部补焊或研刮，若合金大面积脱胎，应对轴瓦重新 浇注或更换新瓦块。2.3 轴颈与下瓦块的接触检查支持轴承的轴瓦巴氏合金，在转子放入后，其与轴 颈沿下瓦全长的接触面应达 75% 以上并均匀分布无偏斜， 个别硬接触点可在不影响型线的情况下局部修刮，当接 触不良或轴瓦间隙不符合图纸规定需大量修刮时，应在 制造厂指导下进行处理。2.4 轴瓦间隙测量如图 2 所示将轴瓦所有部件组装好，紧固轴瓦结合 面螺栓，将专用的带紧固螺母的全扣螺栓通过上瓦块两 侧小孔与瓦块固定在一起，松开紧固螺母，用铜棒轻轻 敲击轴瓦，使轴瓦上部的可倾瓦块完全落到轴上，在中紧固螺母深度千分尺固定螺栓深度千分尺调整垫块调整垫块可倾瓦块轴颈顶部间隙可倾瓦块轴颈（a）（b）（a）紧固螺栓紧固前测量；（b）紧固螺栓紧固后测量图 2 四瓦块可倾瓦间隙测量示意图2.5 可倾瓦轴承的调整在汽轮机轴系找中心时，有两种方式来调整轴瓦位 置。在汽轮机安装阶段，由于轴承座没有灌浆，可以通 过调整轴承座方式来调整。但是在汽轮机检修是，汽轮机轴承调整主要通过增 减下半轴承垫块与轴承之间的不锈钢垫片来实现。轴承 下半支撑垫块一般有 2 块和 3 块之分，文章以 3 块垫块 为例（如图 3）。左右两垫块的中心和垂直方向夹角为 ， 下面具体描述垫块调整量与轴承调整量的关系。轴瓦垂直调整量与垫铁调整量的关系轴瓦水平调整量与垫铁调整量的关系图 3 轴瓦调整示意图1）轴承垂直上调 Y，底部垫块 +Y，左右垫块+YCos；轴承垂直下调 Y，底部垫块 -Y，左 右垫块 -YCos。2） 轴 承 水 平 向 左 调 整 X， 底 部 垫 块 保 持 不 变， 右 边 垫 块 +Xsin， 左 边 垫 块 -Xsin； 如582012 年第 12 期总第 74 期w w w. m r s t a . c o m果轴承向右调整 X， 底部垫块保持不变， 左边垫块+Xsin，右边垫块 -Xsin。2.6 轴瓦垫块研刮安装和检修中如果发现轴瓦垫块球面接触不好，就 要进行研刮；尤其在轴系找中心时，可倾瓦上下或左右 的调整量较大，因此对垫块进行调整后还要进行研刮。 汽轮机轴系找中心时，轴瓦垫块研刮工作应与找中心工 作同时进行。按照 DL/5190.3-2012电力建设施工技术规范第 3 部分：汽轮机机组的要求进行轴瓦垫块研刮。用涂 色法检查下瓦垫块接触情况时，应将转子稍压在下瓦上， 在每平方厘米上垫块与洼窝接触点的面积应占垫块面积 的 75% 以上且均匀分布。转子压在下瓦上，下侧垫块与其洼窝的接触处小于 0.03mm；下瓦不放转子的状态下，两侧垫块应无间隙， 下侧垫块与其洼窝的接触处应有 0.03 0.05mm 的间隙。3结束语汽轮机可倾瓦轴承的安装质量直接关系到机组的安 全稳定运行，安装不当可能造成机组运行振动过大或瓦 温超标等故障，因此，在安装检修过程中应严格控制。参考文献1中国电力企业联合会主编电力建设施工技术规范（DL5190.3-2011）M北京：中国电力出版社，20122郭延秋主编大型火电机组检修实用技术丛书汽轮机 分册M北京：中国电力出版社，20033华东六省一市电机工程（电力）学会主编600MW 汽轮 机设备及系统M北京：中国电力出版社，2000作者简介杜军（1976 ），本科，工作于中国能源建设集团安徽 电力第二工程公司汽机安装公司。研究方向：电厂热能动力工程。（上接第 56 页）4电磁防护。采用非金属外壳内导电涂层的形式， 对机器人内部设备起到电磁屏蔽作用，避免变电站强电 磁环境的影响。5防碰撞。机器人前方设有超声传感器，对行进过 程中的障碍物进行探测，避免碰撞。（二）检测设备移动机器人采用多传感器融合技术，配备可见光摄 像仪、红外热像仪、超声传感器、磁传感器、RFID 读 卡器等设备。可见光和红外摄像仪的视频输出口连接到高压缩率 的网络视频服务器，再通过网络通道将视频传输到后台， 极大节省了对无线带宽的占用。此外红外摄像仪还提供 独立的网络接口，供后台获取热图数据文件（含温度信 息）。可见光摄像仪的 RS485 控制接口连接到移动机器 人的嵌入式工控机。（三）多预置位云台系统采用大载荷、高精度、多预置位（大于 1000 个，普通云台最多到 128 个）并带有位置反馈的直流伺服云台 系统，其中多预置位的云台控制系统为自主研发。可见 光和红外摄像仪并排安装。（四）电源系统移动机器人采用内置的大容量电池供电，电池可选择铅酸或锂电池。移动机器人在充电小室通过自动充电机构 进行自主充电。充电机构能防水、防尘、抗氧化，移动机 器人上的充电控制系统对内部电源切换、充电插头的伸缩 以及充电过程进行自动控制，并对电池安全进行保护。（五）导航与定位从对常用导航方式的对比和现场实际应用情况可以 看出，虽然磁导航的施工工作量较大，路线扩展也不方便， 但它具有极高的可靠性、抗干扰能力和室外环境适应性， 因此，从实用性角度，本系统采用了磁导航 RFID 的 导航定位方式，该方式是目前变电站室外、强电磁环境 下全天候移动机器人导航与定位方式的