久研轴承科技(安徽)有限公司

电站推力轴承的检修与维护

2015-11-30

  由于水电行业的不断发展,许多新设备、新理念成为检修人员每年检修的重要课题。立式水轮发电机组推力轴承工作性能直接关系到机组能否安全、经济、稳定运行。因此对推力轴承的检修与维护必须严格按规范规程进行检修作业。就此根据多年对立式水轮发电机组推力轴承的检修与维护过程中存在的问题及经验做以论述。
  1、推力轴承引起的轴线曲折(中心水平高程)
  通常情况下机组的中心、水平、高程等关键数据都与推力轴承有直接关系,机组的水平在检修当中Z后以镜板的水平为基准点,而后进行盘车校核整个机组转动部分的轴线曲折以及上导轴线位移。为了确保机组在检修过程中水平调整的质量与进度,现总结近年运用方案步骤如下:
  (1)确保固定托盘的螺栓紧固。
  (2)确保镜板正面以及反面光洁度与水平度,无变形及锈蚀现象。
  (3)巴氏合金推力瓦刮削研磨后要求:表面平整光滑,无毛刺,接触点每平方厘米不得小于3-5点,刮削进油边,并将瓦面中部刮低,有效缓解了推力瓦的机械变形和温度变形。
  (4)确定发电机高程(托盘与镜板之间高程):通常在发电机安装后此高程作为整个机组的高程基准,其高程主要由发电机定子与转子的相对高差来决定。
  (5)镜板水平调整:应用等腰三角形的稳定性原理,以三角形顶点对应推力瓦基准,(高程确定后,用锁锭板锁定其抗重螺栓)两底角推力瓦为调整可动点,调整镜板水平到技术要求,水平调整过程中应用框式水平仪调头测量,严防其余非调整瓦与镜板贴合,并注意限位装臵灵活,调整完毕后,锁定两底角抗重螺栓。镜板水平调整后,可升高其余推力瓦,此项为关键所在,也是近年来研究和创新的切入点。依次按X-Y四个对称点均布放百分表于镜板表面,在等腰三角形两边线安放两个精度相同框式水平仪,按对应点逐步升高其余5块推力瓦,升高每块推力瓦时都要及时注意观察并记录百分表、框式水平仪读数,确保水平仪读数无变化,百分表读数不得大于0.02mm,调整完毕后吊装推力头,确保推力头温度下降值小于每小时20度,待推力头温度接近室温时安装卡环,推力头承重时测量卡环的配合间隙,0.03mm塞尺不应通过。这种方案主要是改变以往镜板水平调整后受力调整锤击法,节约了检修时间并且克服了由于经验不足调整受力时带来的困难,该方案原因很简单,镜板水平调整后,镜板本身质量轻,推力瓦稍一升高,水平仪及百分表就会有明显变化,只要仔细认真操作,效果非常明显,当机组承重时每块推力瓦的受力非常均匀,盘车时避免了数据跳跃现象,测点值在主轴无缺陷的情况下数值相对较小,只需几次处理就能达到技术规范要求,杜绝了原来电站在老师傅的指导下运用锤击法由于不能完全掌握力量大小,发生了机组抗重螺栓套损坏,导致盘车时测点数值跳跃,甚至绝缘垫损坏的情况。
  2、推力轴承绝缘引起的轴电流破坏
  推力轴承的绝缘主要依靠托盘、镜板、推力头之间的绝缘垫以及主轴接地碳刷,当绝缘损坏时各连接部位在机组启动时励磁电流突然升高引起轴电流与外界接地形成环行涡电流,从而侵蚀连接设备,因此在安装检修过程中推力轴承绝缘是一项不容忽视的重要环节,此外托盘与油槽,推力头与镜板的组合螺栓绝缘垫均应严防损坏。
  3、推力轴承中心、高程对机组的影响
  机组的安全稳定运行不仅取决于其水平和绝缘,高程与中心同样重要,众所周知,新设备安装高程、中心在今后的检修维护过程中其数据都要重新确定和找正。一般情况下机组中心由支持盖与推力头主轴距离并参照原始安装数据来整定,或以发电机定、转子空气间隙调整中心,而中心位臵的确定主要是设备转动部分四点的中心行成一线(上、下、水导、转轮、主轴),反之,假如中心位臵偏移,不但在盘车过程中造成很大影响,同时在机组运行当中造成的后果可想而知,虽然我们盘车的目的是理想中心线,但实际要求和实践操作过程中,只是以Z大的努力将盘车数据值降至Z小并规范化。高程以安装原始数据为参考,后以托盘与镜板之间距离来确定整个机组高程,高程过高会引起机组振动,过低推力瓦温升高。机组轴线找对工作对电站检修人来说轻而易举,电站拔装推力头的方法如下:
  推力头拆卸的必备条件:
  1、碳刷机架拆除完成;
  2、集电环拆除完成;
  3、推力轴承内的油全部排除;
  4、推力轴承的油盆拆除;
  5、推力轴承的冷却器拆除完成;
  6、转子在顶起位臵5~8mm;
  7、卡环拆除;
  8、推力头与镜板的连接螺栓和销子拔出;
  9、推力头上及镜板的残油清除干净;
  (1)推力头套装必备条件
  1、下机架安装完成、验收通过;
  2、下挡风安装完成,验收通过;
  3、定子清扫、试验完成、验收通过;
  4、转子清扫、试验完成、验收通过,并按转子吊装方案吊装到位;
  5、上挡风安装完成,验收通过;
  6、上机架安装完成,验收通过;
  7、镜板安装调整完成,验收通过;
  8、制动闸顶起15~18mm,保证推力头套装后,镜板与推力头之间有5~8mm的间隙;
  (2)推力头吊装前应完成的工作:
  1、制动系统管路安装完成;
  2、上、下灭火水管安装完成;
  3、制动闸顶起15~18mm,保证推力头套装后,镜板与推力头之间有5~8mm的间隙;
  4、起吊推力头的所有工器具准备完毕;
  5、桥机的机械部分和电气部分检查完毕;制动调整完成;
  6、起吊各环节的人员组织到位;
  7、起吊的通道畅通。
  (3)推力头吊具的安装
  1、清洗推力的吊具(M42的吊环),打磨毛刺;
  2、清洗推力头上的吊孔;
  3、把两个吊环对称安装到推力头的吊孔上。
  (4)推力头的拆除(热拔)
  1、逐项检查落实上述各项工作;所有无关物品,工器具全部清理出现场;
  2、吊具已装好;
  3、桥机的电气和机械部分已彻底检查;
  4、桥机进行空载试验,起升、下降制动正常,大小车行走正常;
  5、桥机电源电压调至400V,备用电源已投入可靠备用。
  6、司机在起重工的指挥下,缓缓起升小钩,使起吊钢绳达到一定的起升力;
  7、四个手持汽油喷灯的工人,在指挥人员的安排下,对称分布,对推力头外部进行均匀的加热;
  8、观察人员仔细查看推力头与大轴的间隙,因为起吊钢绳达到一定的起升力,发现推力头有上下爬起的现象,即可叫起重工命令桥机司机慢慢起升小钩,待推力头脱离大轴的配合部位,即可把推力头吊出到指定位臵。
  (5)推力头套装1、逐项检查落实上述各项工作;
  2、推力头清洗干净,各部位检查、检测的人员各就各位,吊装的工器具准备到位;
  3、在同一室温下,用同一把内径(外径)千分尺,检查推力头和主轴的配合尺寸应符合设计要求,倒角的径向和轴向配合应合适。如可确定推力头与主轴在工厂经过套装,则可不进行这一检查。(该项目为检修项目,可不进行此项。)
  4、测量推力头高度和镜板至主轴卡环槽距离等有关尺寸,校核推力头套装后其底面至镜板背面的间隙,一般应有4~8mm。
  5、对推力头与主轴间的切向键进行研配。使键能轻轻推入槽内,并能上下移动,研配后的键装在主轴上。
  6、校核卡环槽与卡环的尺寸,卡环厚度应均匀,差值不大于0.02mm,超过时应处理。
  7、根据推力头与轴配合情况,推力头可采用冷压或热套装入。热套时,加温的温度一般按孔径胀量在0.6~1mm来确定,以不超过100℃为宜,升温速度控制在10~20℃/h范围内。
  8、为套装顺利,加温地点应尽可能靠近机组,并对正机组中心的X线或Y线上,桥式起重机挂好推力头调好水平后进行试套。找正桥机大车或小车位臵,再把推力头吊至加温地点进行加温。
  9、挂装用的钢丝绳,考虑套入后可能要拔出的因素,应有一定的安全裕度;绳子夹角及高度,要保证推力头能吊落到底部。为调整推力头水平,可挂1~2个链式葫芦来调整钢丝绳长短,使吊起时推力头上平面水平在0.1mm/m以内。
  10、推力头的加温3只千斤顶均匀布臵,在不破坏水平的情况下顶在推力头下部,中间垫石棉板隔垫;电炉布臵在推力头底部和孔内;
  对着推力头的地面,铺设石棉板;周围采取合适的保温措施。加温场地要有消防设备。
  11、通电加温前,用专用内径千分尺测出推力头孔径。总温升达到要求后,调节电炉,维持恒定温度2~3h,切掉电源。用专用内径千分尺检查膨胀量,达到要求后,撤去电炉及保温设施,吊起1m左右,内孔用干净白布擦一遍,吊入机坑套装。套装时,在孔与主轴对正后,Z好一次落到底部。
  12、待套装后推力头温度降至接近室温时,装配卡环。在承受转动部分重量后,用0.03mm塞尺检查卡环的轴向间隙,其有间隙的长度不得超过周长的20%,且不得集中在一处。间隙过大时,应抽出处理,不得加垫。
  众所周知,立式水轮发电机推力轴承是整个机组的核心部件,其包含的设计、加工、安装检修维护内容很多,所涉及到的学科包括:流体力学、电力学等。只要我们去研究,去努力,群策群力,为水电产业添砖加瓦,相信我们的每台水轮发电机组都会成为“老黄牛”。