發電機軸承安裝常見缺陷淺析與處理

何騫

【摘?要】在上汽引進型300MW、600MW機組發電機軸承常見軸瓦瓦枕緊固螺栓松動現象，使機組在運行過程中，軸承振動大，以及軸瓦烏金發生磨損，烏金熔化現象。這些問題的出現除裝配工藝原因以外，這些事故的發生大都與軸承的制造及安裝工藝相關。而在瓦枕的復位過程中，由于沒有定位基準，瓦枕較難安裝到出廠時的初始位置，而使球形接觸面差異較大，轉子在軸承中的洼窩中心也會產生變化。下面介紹如何完成瓦枕松動后的復位，瓦枕定位基準的設置，以及安裝工藝。

【關鍵詞】軸承;支承套;瓦枕;絕緣墊片;安裝復位

一、引言

某廠300MW國產引進型汽輪機組在大修后投運發現發電機前軸承瓦溫偏高，最高達102℃，解體檢查后發現軸瓦烏金發生磨損，單側烏金熔化，軸瓦瓦枕緊固螺栓松動。又如某廠600MW國產引進型機組在投運過程中發電機前軸承振動出現波動，最高達0.09mm，解體后發現軸瓦瓦枕緊固螺栓松動。在上汽引進型300MW、600MW機組發電機軸承常見軸瓦瓦枕緊固螺栓松動現象，使機組在運行過程中，軸承振動大，以及軸瓦烏金發生磨損，烏金熔化現象。這些問題的出現除裝配工藝原因以外，大都是因為軸瓦瓦枕與軸承球面接觸面的配合問題引起的。

二、故障分析

由于發電機的軸承座與軸瓦的絕緣電阻要大于1MΩ，所以支承套上兩塊瓦枕與支承套之間按裝了絕緣墊片以及調整墊片，它們之間又用帶絕緣墊片與絕緣套管的螺栓相聯接。但由于考慮絕緣而沒有設計定位銷釘，在機組運行一段時間之后，由于絕緣墊片的支承剛度、軸承的振動變化以及球面接觸面不均勻使瓦枕產生位移，瓦枕聯接螺栓產生松動從而使機組振動加大。而在復位過程中，由于沒有定位銷，瓦枕會產生一定程度的旋轉，上下左右位移，而使球形接觸面差異較大，轉子在軸承中的洼窩中心相應也會產生變化。這樣機組在運行中必然會影響到瓦振值，情況嚴重時就會發生跳機等惡性事故。

三、解決方案

針對因瓦枕墊塊緊固螺栓在運行一段時間后松動，在復位過程中，瓦枕會產生一定程度的旋轉，上下左右位移，而使球形接觸面差異較大，增加了工作量，為解決這一問題，提出了以下解決方案：

1、盡可能的把瓦枕安裝到準確位置。

2、瓦枕連接螺栓絕緣套管做類似銷釘結構，對瓦枕起到一定的定位作用，防止瓦枕的位移，也為今后的檢修工作設置了定位基準，減少今后出現類似問題檢修工作的工作量。但在承力狀態下，可能對套管產生剪切。

3、瓦枕靠垂直轉子中心一側作絕緣承力面，可以減少因此方向產生的位移而對套管產生剪切。

四、檢修工藝

發電機軸承分三個部分：（1）軸瓦，內表面為烏金，外表面為球形瓦;（2）支承套，內徑為二塊延垂直方向向二側各45°角的與球形瓦配合的瓦枕，外徑為與瓦枕相對應位置有二塊凸起的圓柱形支承套;（3）軸承座即發電機端蓋。

在解體過程中須先測量軸承緊力（間隙）、軸承頂部油隙、四角側隙、轉子揚度、轉子洼窩中心。然后用抬軸架抬起轉子，吊出下瓦，這時就可對瓦枕是否松動進行檢查。將表架吸在支承套上，百分表指在瓦枕側面，用手輕擊瓦枕左右兩側，百分表出現明顯數值變化的，則表明瓦枕發生松動現象。當瓦枕發生松動或轉子洼窩偏差較大時，就須對瓦枕進行重新復位。下面具體介紹瓦枕松動的復位及改進過程。

1、支承套瓦枕塊的解體：

（1）吊出支承套后，支承套采用側臥式設置支承套兩端與底部用較厚的枕木墊高，瓦枕塊下取用合適厚度的木板墊實;

（2）支承套、瓦枕塊、絕緣墊片做好印記;

（3）拉出瓦枕聯接螺栓外的悶蓋;

（4）拆除瓦枕聯接螺栓，螺栓絕緣墊片與絕緣套管清洗干凈，并進行烘干處理;

（5）取下瓦枕塊、絕緣墊片、調整墊片（做好印記、方向、位置等）;

（6）清理墊片及各接觸面（四角光滑、無毛刺、接觸面平整）;

（7）絕緣墊片做烘干處理;

2、制作調整墊片：

對洼窩差異較大的可根據修前測得的洼窩數據行進調整墊片的加減。如用百分表則測得的洼窩數據：

左右偏差為

上下偏差為?c-

出線側（以下簡稱A排）為a、鍋爐側（以下簡稱F排）為b、底部為c

（以下公式只適用于沿垂直方向向兩側45°墊鐵支承軸承）

當為正數時，A排瓦枕下側增（減）墊片厚度（得出數值正為加，負為減）

當為負數時，F排瓦枕下側增（減）墊片厚度（得出數值正為加，負為減）

當為正數時，F排瓦枕下側增（減）墊片厚度（得出數值正為加，負為減）

當為負數時，A排瓦枕下側增（減）墊片厚度（得出數值正為加，負為減）

注：當使用接桿式內徑千分尺測量時，則所得數值則A排與F排交換。

根據計算出來的數值增（減）墊片時可適量的多增或少減些墊片。如需加0.43mm墊片的可加0.45mm，需減0.17mm墊片的可減0.15mm，這樣可以給修刮球面時留出些加工余量。

3、支承套及瓦枕的裝復：

裝復前應對軸承支承套、瓦枕、調整墊片、絕緣墊片進行檢查清理，并對好印記。調整墊片外型應稍小于絕緣墊片，墊片上螺栓聯接孔，進油孔等位置正確，孔與螺栓套管的配合適度。檢查完后即可進行組裝，并隨手預緊螺栓。瓦枕后續工作的工作量大小，取決于瓦枕是否能盡量裝配到理想位置，這就要對瓦枕位置進行初步借正。首先把軸瓦翻轉，把軸瓦中分水平面朝下，平面下墊好木板、橡皮，把已裝好的瓦枕的支承套也翻轉，按原支承狀態位置倒扣在軸瓦球面上，用0.03mm塞尺對球面接觸面進行檢查，根據塞尺塞年的狀態，用銅棒輕擊瓦枕塊側面來進行調整球面接觸情況，同時注意支承套一側端面;瓦枕一側端面與軸瓦一側端面的平行度，盡量使這三個面保持平行。當調整到這三個面基本平行的狀態下，球面接觸間隙盡量小的狀態時，即可正式上緊瓦枕聯接螺栓。螺栓上緊后，再對球面接觸面進行復查確認，之后即可進入改進步驟。先拆下一顆瓦枕聯接螺栓，根據支承套上裝絕緣套管處孔徑尺寸，并在此位置，打深入到瓦枕8-10mm的孔，加工相應配合直徑與長度的絕緣套管當銷釘，裝入支承套內，上緊聯接螺栓。對角一顆螺栓也做同樣處理。瓦枕靠垂直轉子中心一側作絕緣承力面，可用絕緣墊片修刮配合裝入，需有一些緊力。墊片長度與瓦枕側寬度等長，高度須低于瓦枕厚度，并用沉頭螺栓固定在瓦枕上。之后再次復查轉子洼窩中心，必要時再次調整瓦枕下墊片，最后檢查瓦枕與支承套之間的絕緣是否達標，如有問題須仔細檢查，找出問題原因。絕緣達標后，裝上螺栓外的悶蓋，防止垃圾進入。

4、對各支承面進行紅粉印痕檢查修刮：

首先是支承套外圓柱支承面與軸承座的配合狀況的檢查，在與支承套支承面相對應的軸承座洼窩內涂上一層薄薄的紅粉，按裝配位置吊入支承套，用銅棒輕擊支承套水平端面，使之在洼窩內往復移動2-3次，每次移動量為10-20mm，然后吊出支承套，檢查紅粉印痕，并修刮支承套上支承面至符合標準（紅粉接觸面積大于80%），工作結束清理干凈后，放正支承套位置，并上緊防轉墊鐵。

接著是對軸承支承球面的檢查，要求使用重載情況下進行，就是指在研磨紅粉印痕時轉子須對軸瓦有一定的重力的狀態下進行紅粉研磨，一般在轉子落在軸承上以后用抬軸架微微頂起轉子約0.05-0.10 mm，用鏈條葫蘆拉動軸瓦在洼窩內往復移動?？筛鶕J輕重來調整轉子高低，使轉子對軸瓦有一定的載重力。研磨好后將轉子抬高取出軸瓦，檢查瓦枕上的紅粉印痕，并用刮刀修刮硬痕部分表面，如此反復進行。在這一步驟過程中，要經常用塞尺檢查球面接觸面情況以及四角側隙情況，根據測量數據分析重點修刮位置，防止刮偏斜。最后根據接觸面的紅粉分布情況確定球面的接觸是否合格。

最后檢查轉子與烏金接觸面狀況。研磨紅粉印痕前先注意檢查并調整使軸瓦放正，四角側隙均勻。再研磨烏金的紅粉印痕。烏金修刮過程應先修刮接觸面同時照顧接觸角，最后再修刮側間隙，烏金沿軸頸長度方向均勻接觸。接觸角為65°± 5°。接著對頂軸油油囊按標準進行研刮。

5、軸承的最后裝復：

對于軸承的各部件，組裝前應逐項逐件進行檢查，各部件上應無毛邊、棱角、翻邊、突起等現象，在吊裝軸承的部件時需用壓縮空氣吹清，然后用濕面粉粘去微粒垃圾，最后用白布檢查無臟污痕跡，并特別注意死角的清理。軸瓦組裝時位置必須放準，尤其是軸瓦的水平位置，防止由于軸瓦接處面積的減小，引起的合金融化事故。軸承裝配結束應做抬軸試驗，檢查各軸瓦能否將轉子頂起，如發現某軸瓦用頂軸油壓頂不起轉子時，應查找原因并將其消除。

五、結束語

通過在檢修中分析發現軸瓦設計安裝中存在的缺陷，重新制定了該類型軸瓦的檢修工藝，相應的改進了軸瓦瓦枕球面的承力、緊固結構，機組在投入運行后發電機軸承振動明顯降低、瓦溫在標準范圍內，問題基本解決。以此為借鑒，今后在檢修中必須嚴格執行質量標準和工藝要求，防止出現軸瓦損壞及振動事故。

參考文獻：

[1]王殿武《 汽輪機設備檢修》中國電力出版社?2005年2月第一版

[2]趙鴻逵 舒廣奇《動力設備檢修技能訓練》中國電力出版社?2007年3月第一版

（作者單位：上海電力股份有限公司吳涇熱電廠）