受油器铜瓦磨损原因分析及处理

受油器铜瓦磨损原因分析及处理受油器铜瓦磨损原因分析及处理 摘要 针对轴流转桨水轮机受油器铜瓦磨损严重原因分析 发 现受油器操作油管越下端摆度较大 修正操作油管轴线至合格 关键词 油器铜瓦轴线 1 概述 沙溪口水电厂共有 4 台 75mw 水轮发电机组 水轮机为轴流转浆 式型号为 zzf01 lh 800 发电机为全伞式 型号 sf75 80 13000 自 1987 年 12 月至 1990 年 12 月 4 台机组相继投产 发电 每台机组的首次大修都是在发电机组投运一年后引进的 第一轮大修周期间隔 5 年 但大修分解拆开受油器时均发现受 油器铜瓦面磨损严重 特别是最下端浮动瓦和中间端之固定瓦 均有不同程度的圆周磨损痕迹 浮动瓦最深磨损痕迹深度达 1mm 浮动瓦与回转轴的间隙大于最大的允许值范围 同时受油 器回转轴与固定铜瓦也存在刮伤伤痕 初步分析可能是油质不 良或安装质量存在问题造成 处理的办法是把刮伤的内 外操 作油管磨光 重新更换铜瓦 并对配合间隙进行合理的分配后 装复 又经过一段时间运行 受油器外操作油管与浮动瓦配合 处出现喷油 调速器浆叶不能投入自动运行 造成压油泵频繁 启动 并有溜负荷现象 经对其它台次的机组大修同样发现 下端浮动瓦和中端固定瓦均有磨损现象 2 现状调查 从受油器的结构示意图 图 1 可以看出 内操作油管的上 下固定铜瓦是固定在受油器本体上的 并于内操作油管 转动 部件 间的配合间隙为 0 16mm 另一个起密封作用并与外操作 油管相配合的浮动瓦同样也镶在受油器的支座上 其径向移动 量 单边 为 1 5mm 与外操作油管的配合间隙为 0 28mm 它 的上 下端面总间隙为 0 10mm 当外操作油管摆度较大时 可以随操作油管的摆动而左右移动 自行调节中心 使之处于 浮动状态 沙电机组内 外操作油管子是可分离式组装 组装后将内 外 操作油管放在专用测同心度架上进行同心盘车或上 图一 机床进行同心度盘车 其同心度要求在小于 0 05mm 并用螺栓 联接 能够满足同心要求 与发电机上端轴处操作油管联接后 进行机组整体轴线盘车调整 为了查明受油器铜瓦磨损原因 消除造成受油器铜瓦磨损的隐患 提高机组的安全稳定性 1995 年 对 2 机组轴线盘车过程中 在外操作油管同一平面 互为 90 度的底圆处多装了两架百分表进行盘车监视 盘车结果 发现外操作油管净摆度值比较大 测量数据见表 1 表一 2 机大修受油器内 外操作油管盘车记录 单位 0 01mm 净摆度 内操作油管 0 11 0 04 0 06 0 13 外操作油管 0 15 0 06 0 19 0 22 外操作油管底端 0 19 0 12 0 24 0 29 但由于大修工期等原因 末对其存在的问题进行反工 再吊出 上机架 上端轴 进行处理 只是将受油器操作油管法兰止口 进行修刮平移和刮紫铜垫处理 并用定位销定位 经特殊处理 后装复 3 因果分析 分析我厂的受油器铜瓦磨损程度可知 内操作油管下端固定铜 瓦有少量的磨损 且越靠近内操作油管下端越严重 96 年 3 机组大修操作油管轴线调整时避免 95 年 2 机组大修操作油管 轴线调整反工现象 95 年 2 机组大修操作油管轴线调整已经 证实操作油管的安装时摆度值偏大 操作油管轴线与机组旋转 轴线不重合 从上到下越靠近下端浮动瓦摆度越大 操作油管 在运行期间 不仅作旋转运动 而且还要随机组负荷变化 操 作浆叶的开与关做上 下运动 当油管向上开启浆叶运动时 内 外操作油管的下端固定铜瓦及浮动瓦处摆度值不断增大 若摆度值超过铜瓦的配合间隙值 必造成受油器下铜瓦及浮动 瓦产生磨损 并随运动时间的推移而加剧 从图二可知 转轮活塞上端面至受油器长达 18m 并由 5 节长 短不同的操作油管通过法兰连成一体 虽然每一节油管间的法 兰都有止口 但是 法兰与法兰之间密封厚度很难保证均匀 致使法兰螺栓联结后 预紧力难以保证 上下油管之间的同心 度也不能保持一致 大修装复操作油管时 先把水轮机段操作 油管经过修刮其下端法兰垫片和调整螺丝预紧力 求得与水轮 机大轴的同心度 但是 水轮机主轴法兰至发电机转子上端的 操作油管联结后 无法保证与水轮机段的同心度 因为不能采 用多次起吊转子来调整其同心度 只能靠测量水轮机主轴与发 电机主轴联接法兰间的倾斜度和法兰的同心度 转子上端操作 油管与导向铜套之间的间隙 导向铜衬套与操作油管间的配合 间隙为 0 30mm 处理两段操作油管间的紫铜垫片求得同心 再将转子与水轮机主轴法兰联结 继而测量操作油管与导向铜 衬套之间的间隙是否均匀 即可判断操作油管的倾斜度 但测 量的结果多是靠单边或接近于靠向单边 必然造成联结转子上 端轴处的操作油管倾斜度增大 4 处理方法 1996 年在对 3 机组大修中 在安装至发电机转子上端轴处时 测量其操作油管与转子中心铜衬套间隙 结果同心度并不理想 实测结果 x 方向 0 03mm x 方向 0 25mm y 方向 0 16mm y 方向 0 14mm 操作油管靠向 x 方向 如果就 此装复上端轴段处的操作油管 势必造成此段轴的上端不同心 度增大 为此我们采取将此段操作油管装复 再将发电机转子 上端轴装复 测量发电机转子上端轴之上端法兰与操作油管的 周边间隙 实测结果 x 方向 1 8mm x 方向 3 2mm y 方向 2 5mm y 方向 2 5mm 1 受油器段操作油管 2 上端轴段操作油管 3 发电机轴段操 作油管 4 水轮机轴段操作油管 5 桨叶活塞段操作油管 6 受油器上下固定瓦 7 受油器浮动 瓦 图二 根据因果分析和测试结果 须对发电机上端轴段处操作油管进 行处理 首先分解拆除发电机上端轴 再根据发电机转子上端 轴之上端法兰与操作油管的周边间隙测量结果和已知的操作油 管法兰直径 500mm 长度 2500mm 分解拆除发电机上端轴段处 操作油管 按以上测量数据 对操作油管法兰间的紫铜垫片 x 方向处梯形比例等分进行精修刮 0 14mm 重新装复操作油 管和发电机上端轴 重复上述的测量 检查调整后的偏心及倾 斜 直至偏心达到要求 方可进行上机架和受油器段操作油管 的安装 及机组整体轴线盘车调整 对受油器整体盘车中 从发电机上端轴处操作油管倾斜后强迫 修正修刮受油器段操作油管法兰紫铜垫 使之法兰面产生倾斜 只需按照盘车的净摆度值及公式 h dk l h 倾斜高度 d 法兰直径 k 净摆度 1 2 l 百分表 至操作油管法兰面距离 按图二 b 操作油管处理方法 进行受油器的紫铜垫修刮后 受油器段操作油管完全能够达到摆度要求 消除了造成受油器 铜瓦磨损的隐患 见表 二 表二 b 3 机大修受油器内 外操作油管盘车记录单位 0 01mm 净摆度 内操作油管 0 04 0 00 0 07 0 09 外操作油管 0 05 0 07 0 10 0 12 外操作油管底端 0 07 0 03 0 08 0 11 5 实施效果 综上所述 机组经过小修及四年后的大修检查 并未有严重的 受油器铜瓦磨损现象 浆叶可投入自动运行 调速器压油泵也 无频繁启动和溜负荷现象 根据因