角接触球轴承_久研轴承科技（安徽）有限公司

国产300MW机组轴承座改造

2013-06-19

马骏驰
（谏壁发电厂，江苏镇江 212006）

　　摘　要：针对早期国产300MW汽轮发电机组在运行中存在膨胀不畅的问题，与西门子公司合作，利用7号机大修，在轴承座改造中采用先进的Deva合金材料替代原有的轴承座底部台板滑块，消除了缺陷，取得了较好的节能效果，还介绍了安装工艺和注意事项。
　　关键词：国产机组；轴承座；膨胀不畅；消除缺陷
　　我厂7号机[N300-165/550/550(Ⅰ)型，上汽厂国产300MW第5台]第6次大修中，针对3号轴承座在机组启停过程中经常出现翘头，致使4号轴承负载较大，轴瓦温度偏高、乌金烧坏等缺陷，与西门子公司合作，采用Deva合金材料替代原有的1、2号轴承座底部台板滑块，经过一段时间的运行证明，较好地解决了机组在运行中膨胀不畅的问题。
　　1　轴承座改造方案
　　1.1 设备状况
　　7号机本体部分由4只汽缸和5只轴承座组成，高、中压缸各通过其外上缸前后猫爪支承在轴承座上，并由4对横销来保持前面3只轴承座与高中压缸的轴向距离，2只低压缸通过外下缸座落在汽缸座架上。
　　在3号轴承座的底部与座架之间装有2只横销，构成高中压缸及前面2只轴承座对座架的膨胀死点，膨胀时3号轴承座不动，中压缸向机头方向膨胀，同时推动高压缸及前面2只轴承座向前；另外，高压缸的膨胀又继续将1号轴承座向机头推进，因此1号轴承座的轴向位移表示了高中压缸的膨胀值之和。
　　为了减少1、2号轴承座与座架平面在胀缩时的摩擦系数，制造厂采用在座架台板上嵌入由20号钢加工制成的滑块，并通有润滑油槽。运行中每隔15d从外部用专用泵注入按一定配方比例调制的高温润滑脂，以改善胀缩性能。
　　1.2 缺陷分析
　　在运行中往轴承座底部与20号钢滑块之间加高温润滑脂，这种措施不太合理。尽管理论上摩擦系数较小，但高温润滑脂在运行一段时间后容易在金属滑块表面形成干结（7号机1、2号轴承座解体后发现滑块表面有干结现象），影响了滑动效果，导致机组启动过程中高中压缸膨胀受阻。一旦中压缸膨胀受阻，汽缸猫爪便在3号轴承座轴向产生一个很大的翻转力矩，而国产早期300MW机组3号轴承座刚性差，与台板固定不牢，容易发生轴承座翘头，使4号轴瓦抬高，载荷增加，瓦温升高。
　　1.3 改造方案
　　解决该问题有两种基本方法：种是降低1、2号轴承座滑动表面的摩擦系数；第二种是降低基座的翻转力矩，重新设计轴承座，降低汽缸固定在轴承座上的高度。
　　我厂同西门子公司经过充分接触后，决定在轴承座底座与台板之间采用一种低摩擦系数材料（Deva合金）替代原有滑块，这样就不用在运行中注入高温润滑脂。
　　2　Deva合金材料
　　Deva合金是一种烧结金属，由一种固体润滑剂（石墨）埋入金属母体（青铜）内做成。厂商规定摩擦系数为：0.10～0.15，Z高承压能力接近150N/mm² 。在蒸汽轮机行业的应用中，西门子公司将其承压限制到7N/mm²，以保证Z小的摩损。
　　通过计算，我厂7号机通流部分改造后，采用Deva合金作滑块，1、2号轴承座底部Deva合金滑块承压分别为2.21N/mm²和2.47N/mm²。Deva合金的摩损率呈非线性，在开始的5a内，摩损率不超过0.025mm/a，在下一个5～10a内，降低到0.008mm/a或更低。经过计算，我厂7号机改造后，1、2号轴承座滑动力分别为71250N和116850N。
　　西门子公司介绍，自1968年至今，在30～660MW多台机组上使用了Deva合金材料，效果很好。如英国Tilburyp.S发电厂某台350MW机组升至某一转速时，发生高压缸与中压缸之间轴承座倾斜，使轴承卸载。当时采取的措施是暖机3～4h，让其自身校正不均匀的膨胀。在1991年，安装了Deva合金滑块，至今没有发生不均匀膨胀和轴承卸载问题，因此在启动措施中取消了暖机阶段。经过4a的运行，DaVa合金板的厚度经检查没有改变。
　　3　安装工艺
　　原1、2号轴承座底部各有6组和8组滑块分别嵌入台板滑块槽中，滑块略高出台板基准面与轴承座底部平面构成滑动表面。改进后的滑动面采用轴承座底部装不锈钢板与Deva合金嵌块接触的形式，以确保0.15的摩擦系数。Deva合金嵌入一托板中，高出托板约3mm，托板嵌在台板的原滑块槽中。因不锈钢板约厚20mm，故滑动表面低于台板基准面，给合金的安装及检查带来了一定的困难。原设计考虑对轴承座底部切削加工后加装不锈钢板，以保证Deva合金表面与原滑块表面高度齐平，从而保证轴承座中分面标高不变。后因考虑轴承座底部切削后的强度及渗漏油得不到保证，故取消了原设计方案。
　　安装Deva合金滑块必须注意以下问题：
　　（1）要释放尽高中压缸残余应力，确保汽缸及轴承座收缩到位。
　　（2）测定1、2号轴承座相对于台板的定位尺寸、轴承座标高尺寸、轴承座中分面水平；在轴承座A、B排底部标定与各滑块槽道中心线对应点位置，作为安装不锈钢板时的轴向定位基准。
　　（3）轴承座加装不锈钢板时，需根据不锈钢板宽度、原滑块槽道宽度、Deva合金宽度等尺寸统筹考虑不锈钢板的轴向定位，确保1、2号轴承座膨胀过程中，不锈钢板不受滑块槽道壁阻碍。在胀足位置，不锈钢板与Deva合金表面应有Z大的承载接触面积。
　　（4）加工后的轴承座底部不锈钢板平面，必须在同一平面上并保证足够的光洁度，加工厚度的确定以保证返送电厂装配后轴承座中分面标高基本不变为前提。
　　（5）认真检查每块不锈钢板与对应的Deva合金表面的接触情况，若接触不好，可对相应Deva合金托板高度进行适当调整，确保每块接触均匀。
　　（6）1、2号轴承座就位后必须保证其定位与吊出前定位尺寸一样，从而确保汽缸及转子就位后相对轴承座位置基本不变。
　　4　结束语
　　从1999年4月9日至今，7号机经历了数次启停，每次启动，高中压缸均能迅速膨胀，节约了冲转及暖机时间，且4号轴瓦温度一直处于正常。改造后，在330MW负荷下，1号轴承座膨胀值长期为29mm，2号轴承座为18mm。
　　通过Deva合金在轴承座改造中的应用，膨胀不畅这一长期困扰着运行及检修人员的问题，终于得到解决。

来源：《华东电力》2000年第5期

2013-06-19 球磨机传动系统振动的原因分析及解决方法...

2013-06-17 酸碱系统机械密封的改进...

国产300MW机组轴承座改造

快速链接

产品中心

关注我们