推力轴承温度超标原因分析及处理

推力轴承温度超标原因分析及处理

发动机动力承载能力的主要功能是接受转向电机运行中轴向力的轴向力，并维持发动机电机和停车部件之间的正常向心距离。因此，动力轴承的正常工作是安全运行车轮装置的先决条件之一。推力轴承瓦块温度是推力轴承运行状态的一个重要参数,一旦造成瓦块温度超高,乌金磨损烧坏,转子便会发生不允许的轴向位移,使汽轮机通流部分发生碰撞、磨损事故。本文通过对造成汽轮机推力轴承瓦块温度升高的原因进行分析,探讨解决推力瓦块温度超标的方法。1配合面为高推力推力轴承的作用是承受转子上受蒸汽作用的轴向推力,确定转子在静止部分的相对轴向位置。目前应用广泛的推力轴承是密切尔式推力轴承,这种推力轴承在推力板上装有若干块推力瓦块,瓦块可以是固定式(用于小型机组)和摆动式(用于中、大型机组上),推力轴承和支持轴承合为一体称支持——推力联合轴承,国产(50MW及以下)机组应用较为广泛。为保证轴向推力均匀地分配到各瓦块上,选用球面支持轴承,一般轴承的径向位置靠轴瓦外圆垫块及其垫片来调整,轴向位置靠调整环来调整,轴承的推力瓦块分工作瓦块和非工作瓦块,分别有12片左右瓦块组成,工作瓦块承受转子的正向推力,非工作瓦块承受部分负荷下可能出现的反向推力,瓦片用销钉挂在其背面处分半的安装环上,销钉与瓦块上的孔为较松的配合,瓦块背面有肋筋,使瓦块可绕肋稍做转动,从而使瓦块与推力盘之间形成楔形间隙,建立液体摩擦。支持一推力联合轴承的优点可以缩短机组轴颈的长度,但是轴承球面与球面座之间的球面加工工作量较大,这种轴承安装要求高,比较难以掌握尺度,易产生部分推力面工作瓦块温度较高的现象。经了解许多电厂机组的支持——推力联合轴承工作瓦块的缺陷为:有的是部分瓦块温度偏高、整体工作瓦块的温差较大:有的是高温瓦块区域不定,有的机组在上半工作瓦块上,有的机组在下半工作瓦块上;有的机组是随着机组负荷的变化,而瓦块的高区域也发生偏移游动。2总结原因如下2.1轴颈前扬值较多时造成的推力轴承和轴颈的扬度不一致,至使工作瓦中某个区域的瓦块温度偏高,当轴颈前扬值大于轴承前扬值较多时,会造成推力工作面上部瓦块温度高于下半瓦块温度(上半瓦块承受的推力大于下半瓦块),反之,下半瓦块承受的推力大于上半瓦块,而下半瓦块温度高于上半瓦块温度。2.2平均推力推力盘瓢偏值偏大,导致运行时产生推力后各瓦块在同一时间所承受的推力差值较大,高速、连续运行中因每块瓦块上的推力不断的发生较大的变化,将影响油膜的不稳定建立,则这种情况会导致工作面整体瓦块的温度较高。2.3由于平板瓦块本身的厚度或薄块之间的厚度差很由于瓦块本身的厚度差或瓦块间的厚度差太大,造成运转中厚的瓦块承受的推力大于薄的瓦块所承受的推力,造成部分较厚的瓦块温度较高。2.4西瓜块的安装瓦块本身研磨不到位或整体瓦块间研磨不好,造成瓦块与推力盘接触不好,整体研磨时,要把全部瓦块放到位,并受到一定的轴向推力,这时的接触面才是真实的接触面。2.5推臂距离不合适因测量原因或轴承窜动错位,推力间隙不够,润滑油流量不足,油膜形成不好,瓦块温度偏高。2.6下部位错位由于定位销配合紧力不够导致组装时轴承体上、下部位错位,则上、下推力工作面瓦块承受的推力不一致,推力的不均匀分布造成上、下推力工作面瓦块温度不一致,部分或个别瓦块温度而较高。2.7轴自位能力差因机组所设计的球面紧力是按理想状态设计的,而往往实际生产中球面及球面座的光洁度由于制造、安装等原因达不到设计要求,运行中轴承在推力的作用下随轴自位能力较差,则各推力瓦块所承受的推力不一致,造成部分瓦块的温度较高,这种现象一般随着机组负荷的变化,瓦块高温区域发生游动的现象较为明显。2.8油环的生长由于挡油环的制造、定位等原因造成瓦块随转子的转动时,挡油环的凸肩处靠死而不能自由随动,破坏油膜的正常建立,导致瓦块和推力盘之间形成少油膜或接近干摩擦的运行状态,导致瓦块温度较高(此种现象瓦块的高温区域及高值比较稳定)。2.9油封间隙调整不当推力轴承内有四道油封(两道巴氏合金油封,两道铜油封),由于油封间隙调整不当,运行中有油封顶住转轴造成球面不能在推力的作用下随轴自位,而导致部分推力瓦块承受的轴向推力较大,温度偏高。3背压机组运行状况机组运行中瓦块温度高的缺陷很难处理,有的机组工作面推力瓦个别瓦块温度超过100度,超过允许范围,但由于无法处理,而只好长期带病运行生产。我公司新上15MW背压机组自2009年4月份投产以来,就存在工作面部分推力瓦块温度高的缺陷,经过一系列的处理,目前机组的运行状况较好。其机组推力工作瓦共有12块瓦块组成(现把缺陷的处理过程予以描述,处理办法不尽完善,请专家指正)。3.1最高温度点为6#瓦,最低温该机组在试车时,带6.6MW负荷,瓦块温度偏差就很大,最高温度点为6#瓦达90度,最低点为8#瓦只有52度,彼此温差38度,负荷加不上去。运行参数如下:负荷:6.6MW各瓦块温度:℃3.2研磨推力瓦块通过试运行的观察分析,在72小时试运行结束后,就打开检查,处理了几次,具体处理方法如下:第一次:打开机头发现推力瓦块有划痕,以为是油循环不好,内部有杂质影响瓦块工作所致,修复划痕后,重新清理机头内部进行油循环,合格后开车,瓦块温度还高,负荷加不上去,运行一周后停机处理。第二次:打开后检查认为是瓦块接触问题,研磨推力瓦块,在推力盘上涂红丹,盘动转子直接研磨,将上部瓦块重新研磨,并使6#瓦块工作面稍低于其它瓦块工作面,开起来后温差有所减小,6#瓦温稍低,1#瓦温变高,瓦块温度仍偏高,效果不明显,具体运行参数如下:负荷:9.89MW各瓦块温度:℃瓦温一直偏高负荷加不上与厂家联系、在得到厂家指示后,按瓦块温度在95以下可长期运行,95-100之间可以运行但要加强监控的原则进行,向上加负荷看负荷能加多少,随着负荷的增加,1#瓦温增长变缓,6#瓦温增长迅速超过1#,具体运行参数如下:负荷:10.5MW各瓦块温度:℃以为加减负荷改变轴向推力,瓦块磨合一段时间效果会好一点,运行一月后瓦块温度还居高不下,负荷加到13.2MW时,6#瓦温达98.8℃,并随进汽量、背压及抽汽压力的变化瓦块温度也变化。瓦温严重偏高,一旦生产波动大,负荷不能及时减下,将影响到机组的安全运行,又停机处理。第三次:认真查找分析问题。打开后发现6#瓦块中心部位上下方向已有约20mm长的裂纹,表面有轻微的磨痕,对各部件重新进行检查,3.2.1推力盘和推力瓦块的平行度经测量推力盘的瓢偏值符合标准,最大值为0.01mm;推力盘和推力瓦块的平行度符合标准,不平行度小于0.01;对推力盘用刀口尺检查,平面平整度良好;推力盘面有轻微刮痕,对此进行修磨。3.2.2内压板紧力测量调整经过对轴承体球面、球面座的接触面检查,接触点、接触面符合标准;对球面紧力进行测量调整,在标准范围内。将轴承体上下部位进行检查,发现上下部错位,偏差约0.30mm,打开后发现下瓦壳定位销孔加工粗糙,没有绞孔,且定位销插入深度较浅,重新定位,进行绞孔,配定位销。3.2.3整体研磨法分别取下各瓦块,在平板上进行红丹法研刮,再将所有瓦块放入轴承室内,加轴向推力进行整体研磨,使接触面积达到标准70%,每平方厘米不少于3～5点,进油楔修刮至符合标准。3.2.4瓦块厚差更换6#瓦块,重新测量各块厚度,分别把瓦块放在平板上,用百分表测量厚度,根据测得数据,最大瓦厚值40.05、最薄瓦厚值39.98,瓦之间最大厚差0.07mm超过标准要求(按要求瓦块间厚差不大于0.02)。根据相应情况取瓦块厚度40.02为基准,厚的进行修刮,薄的更换,并且保证瓦块的厚差在0.01mm以内。另考虑到瓦块经过几次研磨,部分瓦块巴氏合金修刮的太多,修刮过程中采取用锉刀锉背面的铜肋筋面的方法,修刮时保证均匀修刮。3.2.5推力瓦温调整打百分表测推力间隙,发现推力间隙只有0.29mm,远小