汽轮鼓风机主油泵联轴器膜片频繁损坏原因研究和处理

1、汽轮鼓风机主油泵联轴器膜片频繁损坏原因研究和处理摘要：分析了现场汽轮鼓风机主油泵联轴器膜片 频繁损坏的原因。针对运行环境特点及汽轮鼓风机的具体情 况，对故障的原因进行了详细的分析，提出消除此类故障措 施，对防止同类的事故再次发生提出建议。关键词：汽轮鼓风机 主油泵联轴器膜片 分析及处理1现状莱钢能源动力厂银前3#汽轮鼓风机主油泵声音异常，对 主油泵振动跟踪监测如表1：从上表数据分析主油泵振动有劣化趋势遂对主油泵解 体，检查发现联轴器膜片断裂，弹性垫片磨损严重，联轴器 套筒中间弹性垫片与轴头接触面有明显磨损，不能正常使 用。为了彻底查找原因，对主油泵中心进行复查，发现泵轴 比主轴低0.52mm,

2、超差0.47 mm （高速旋转设备的联轴器中 心标准数值为0. 05 mm以内）；解体检查齿轮箱，发现轴瓦 与主从动齿轮轮齿面均有磨损现象，且比较严重。针对此次 情况，调配一套备件，对膜片、泵轴、齿轮、轴瓦全部进行 了更换，并重新调整中心，中心数据为泵轴高0.05mm,上开 口 0. 04mm,右边开口 0. 035mm。检修完毕开机动态试验，一个月后，在定修时停机检查, 发现主油泵两片膜片又严重损坏，损坏程度比表1的程度有 所减轻，汽轮机轴头和主油泵轴头与联轴器之间接触的弹性 垫片磨损严重，复查中心，发现中心变化不大。2原因分析2.1联轴器中心改变。汽轮机在开停机时在重复发生热 胀冷缩的过程

3、，由于汽轮机的热膨胀与车头箱相对不同步、 主油泵底部接触支撑面偏小且有微量变形，中心出现偏差， 使主油泵在相对汽轮机的膨胀时轴向伸缩发生卡涩出现相 对死点，造成主油泵振动增大。2. 2.汽轮机转子的轴向热膨胀使转子与主油泵车头箱 相对位置发生变化。综合联轴器加工安装后的累积误差，造 成主油泵联轴器轴向相对位置改变，使汽轮机转子轴头与主 油泵传动轴头突出至联轴器连接法兰端面以外，汽轮机轴 头、主油泵轴头与联轴器间的弹性垫片之间产生冲击力增 大，联轴器所受轴向推力增大，导致弹性膜片因受到过大拉 力和轴向窜动推力而断裂。2. 3联轴器膜片疲劳损坏。膜片联轴器是由几组膜片 （不锈钢薄扳）用螺栓交错地与

4、两半联轴器联接，每组膜片 由数片叠集而成，借鉴随机资料膜片参数，断定损坏的联轴 器膜片单片厚度偏厚，导致膜片组刚性偏大韧性不足，不能 充分满足吸收振动和拉伸要求，在较大轴向径向和角度偏转 力的综合作用下疲劳损坏。3. 技术方案加工两块平垫铁，安装在主油泵下部底面左右两端。垫 铁加工时上下两结合平面需经磨床精加工，保证垫铁与主油 泵底面之间的接触精度。主油泵底面左右两端安装垫铁后， 保证转子轴向膨胀时主油泵沿垫铁平面与其同步水平运动， 起到一定的导向定位作用，保证主油泵始终保持在一定平 面，中心不发生过大偏移。根据重新测出联轴器联接后轴向实际定位的尺寸数据， 参照图纸安装要求的数据，经过测量后计

5、算得出将联轴器中 心两端接触面突出部位车去0. lmm,使联轴器轴向尺寸缩短; 减小安装后联轴器两端面与主动轴传动轴两端面的间距，检 测联轴器端面间的距离，沿联轴器法兰两端两内侧测出3-4 点的读数取平均值，对接法兰两端面tl+t2总间隙平均值大 于两膜片厚度之和、根据图纸要求两者误差控制在 0. 10-0. 20mmo从而保证膜片的安装间隙在要求范围内。使 联轴器法兰两端与对接法兰两面总间隙大于两膜片厚度 0-0. 40mm以内，保证膜片拆装间隙；锁定联轴器轴向窜动范 围。使膜片在静止状态下受联轴器联接螺栓对膜片产生静拉 的变形量在一定范围内。使膜片在机组运行时与轴间接触受力平衡，在转子轴向

6、 窜动产生推力时，保证膜片有足够的变形量承受轴向、径向 角度偏转力和吸收振动的能力。在转子机组运行中由于调整 负荷产生将较大轴向窜动力时能依靠膜片的足够弹性变形 量来补偿所联两轴的相对位移。4. 实施改造每组膜片由数片叠集而成，将单片膜片厚度减小，膜片 片数增加；增大了膜片的韧性，将膜片由原来的四孔两边交 错对拉联接，改为六孔交错对拉联接，使膜片受力分布更加 均匀，提高了膜片承受轴向、径向角度偏转力和吸收振动的 能力。通过查阅机组随机资料，膜片式联轴器膜片组的单片膜 片厚度最佳尺寸为0. 35-1. 2mm之间，于是根据机组现状决 定将单片膜片厚度由原来的1.0mm改为0.5mm,膜片片数相

7、应增加；联系设备厂家商讨后确定方案可行，马上进行加 工。安装前应首先检查汽轮机转子和主油泵两轴是否同心， 两轴表面如有高点和碰伤进行修复，联轴器法兰端面内孔清 理干净。为了便于安装，安装后保证汽轮机转子和主油泵传动轴 轴头不能凸出联轴器端面，以平齐为准，检测联轴器端面间 的距离，沿联轴器法兰两端两内侧测出3-4点的读数取平均 值，对接法兰a+a两端面总间隙平均值大于两膜片厚度之和; 两者误差控制在0. 10-0. 20mm范 围之内。复查膜片联接后静态变形量，各方面符合图纸安装技术 要求进行总装。5. 实施效果主油泵随3#汽轮鼓风机投入运行至今各测点监测振动 情况测量值比较见表2：通过这次技术攻关改造各项振动指标等综合性能良好， 经过一段时间运行后；检查膜片无磨损、断裂现象，解决了 长期制约机组安全稳定运行隐患。参考文献：1 沈士一等，汽轮机原理，北京，水利电力出版社,19922 杨静，沈安德，热