摘要：由于三峽右岸哈電機(jī)組水導(dǎo)軸承采用無(wú)軸領(lǐng)式結(jié)構(gòu)，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，下?lián)跤铜h(huán)在離心力作用及受熱的情況下，與大軸之間間隙增大，使得O型密封圈的密封緊量減小，導(dǎo)致漏油。雖然經(jīng)過(guò)幾次處理，仍存在滲漏現(xiàn)象。據(jù)此，對(duì)下?lián)跤铜h(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，引進(jìn)了水導(dǎo)下?lián)跤铜h(huán)裝置。將原設(shè)計(jì)的鑄鋁合金下?lián)跤铜h(huán)改為橡膠擋油環(huán)，有效解決了漏油問(wèn)題;在水導(dǎo)下油槽擋油筒上與大軸之間增設(shè)徑向隨動(dòng)接觸式密封油擋，解決了上部油槽流下的油在離心力作用下，碰撞下油槽壁上產(chǎn)生大量的油霧。經(jīng)三峽右岸機(jī)組運(yùn)行，本裝置有利于水導(dǎo)油循環(huán)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

　　關(guān)鍵詞：水導(dǎo)軸承 擋油環(huán) 哈電機(jī)組 三峽右岸

　　1、引言：

　　由于三峽右岸哈電機(jī)組水導(dǎo)軸承采用無(wú)軸領(lǐng)式結(jié)構(gòu)，采用上油箱、下油箱與外油箱的結(jié)構(gòu)，外油箱中的熱油通過(guò)外循環(huán)油泵進(jìn)入熱交換器，經(jīng)冷卻水冷卻后，通過(guò)12根供油支管進(jìn)入上油箱中，對(duì)水導(dǎo)瓦進(jìn)行潤(rùn)滑、冷卻。然后，一部分熱油漫過(guò)溢流板經(jīng)過(guò)回油管回到外油箱中，一部分經(jīng)過(guò)水導(dǎo)瓦與主軸之間的間隙，通過(guò)油封、下?lián)跤铜h(huán)進(jìn)入下油箱，最終回到外油箱中。

　　下?lián)跤铜h(huán)的材料為鑄鋁合金，其內(nèi)圓與大軸配合處設(shè)有O型密封圈。當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，下?lián)跤铜h(huán)在離心力的作用及受熱的情況下，一方面是下?lián)跤铜h(huán)與大軸之間間隙增大，使得O型密封圈的密封緊量減小，導(dǎo)致漏油，另一方面是下?lián)跤铜h(huán)的剛性較差，分

　　辦面無(wú)法把合嚴(yán)密，出現(xiàn)間隙，使得密封膠失效導(dǎo)致漏油。

　　另外，機(jī)組在運(yùn)行時(shí)，水導(dǎo)上部油箱透平油經(jīng)浮動(dòng)環(huán)單邊0.4～0.78mm的間隙流入下油箱。機(jī)組運(yùn)行中，轉(zhuǎn)軸的線速度達(dá)到15.97m/s，上部油箱流下的油在離心力作用下，碰撞下油箱壁上產(chǎn)生大量的油霧。同時(shí)，油霧將從大軸與下油箱擋油筒間大量溢出，造成一定的污染和油品損失。

　　為了保證水導(dǎo)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，雖然經(jīng)過(guò)數(shù)次改造，但是效果不佳。

　　因此，提出了解決水導(dǎo)下?lián)跤铜h(huán)漏油及水導(dǎo)油霧外溢問(wèn)題的水導(dǎo)下?lián)跤铜h(huán)裝置。

　　圖1 哈電水導(dǎo)結(jié)構(gòu)圖

　　2、水導(dǎo)下?lián)跤铜h(huán)裝置

　　(1) 將原設(shè)計(jì)的鑄鋁合金下?lián)跤铜h(huán)改為橡膠擋油環(huán)，按Φ4005mm直徑整體制作，同時(shí)，在橡膠擋油環(huán)外邊緣增設(shè)14mm高的整體擋油裙帶。制作后采用開一個(gè)口繞在軸上進(jìn)行緊箍把合。

　　(2)在座圈12個(gè)把合面上分別固定有把合面擋油臺(tái)，防止油從把合面處流到主軸一側(cè)，用把合面上部的螺栓進(jìn)行固定。

　　(3) 橡膠擋油環(huán)下端裝有12瓣弧形托板，借用原軸上用于固定下?lián)跤铜h(huán)的頂珠孔安裝定位，用于橡膠擋油環(huán)的軸向支撐。12瓣托板安裝后形成一個(gè)整體圓環(huán)，把合面均設(shè)有防松裝置。

　　(4) 橡膠擋油環(huán)外側(cè)采用4瓣鋼帶將其箍緊在大軸上，緊固部分采用防松結(jié)構(gòu)并考慮離心力的影響。

　　(5)所有旋轉(zhuǎn)部件上的固定螺栓均設(shè)有開口銷防松防脫措施。

　　(6) 水導(dǎo)下油槽擋油筒上與大軸之間增設(shè)徑向隨動(dòng)接觸式密封油擋，用于防止下油槽產(chǎn)生的油霧向外溢出;在油擋下端裝有12個(gè)可調(diào)整軸向支管架，調(diào)整座圈與軸的垂直度和同心度。

　　(7) 為防止透平油在離心力的作用下，碰撞下油槽壁產(chǎn)生大量的油霧，在槽壁上設(shè)有緩沖吸油材料層，使具有一定速度的透平油經(jīng)過(guò)緩沖吸油材料層后流向下端。

　　(8) 為防止下油槽內(nèi)產(chǎn)生正壓，在槽壁上對(duì)稱設(shè)有2個(gè)過(guò)濾式排空器，保證下油槽內(nèi)部壓力恒定。

　　圖2 下?lián)跤铜h(huán)裝置

　　3、運(yùn)行后的效果

　　由于采用橡膠材料作為下?lián)跤铜h(huán)且外側(cè)采用4瓣鋼帶將其箍緊在大軸上，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，在離心力的作用及受熱的情況下，擋油環(huán)與大軸結(jié)合仍非常良好，有效解決了漏油問(wèn)題;此外，由于在水導(dǎo)下油槽擋油筒上與大軸之間增設(shè)徑向隨動(dòng)接觸式密封油擋，解決了上部油槽流下的油在離心力作用下，碰撞下油槽壁上產(chǎn)生大量的油霧。經(jīng)實(shí)際機(jī)組運(yùn)行，本裝置有利于水導(dǎo)油循環(huán)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。

　　表1 水導(dǎo)冷卻器進(jìn)出口水溫、油溫變化

　　4、存在的問(wèn)題

　　本裝置安裝后，機(jī)組運(yùn)行至穩(wěn)定后，在相近工況下，水導(dǎo)瓦溫較改造前有2-3℃升高，經(jīng)以下檢查與分析：

　　(1)改造前后水導(dǎo)油位、有流量均無(wú)明顯變化，說(shuō)明水導(dǎo)循環(huán)正常;

　　(2)改造前后，水導(dǎo)進(jìn)、出口油溫差、水導(dǎo)冷卻水溫差均無(wú)較大變化，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，由熱量計(jì)算公式 計(jì)算可知，說(shuō)明水導(dǎo)冷卻系統(tǒng)能量交換正常;

　　(3)經(jīng)檢查，2個(gè)過(guò)濾式排空器運(yùn)行正常，油箱內(nèi)壓力正常;

　　(4)由于油有黏性，可以附著在旋轉(zhuǎn)件表面。當(dāng)旋轉(zhuǎn)件達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，油會(huì)甩出，形成油流，這就是所謂的粘滯泵作用，可以促使軸承中的油循環(huán)流動(dòng)[1]。

　　由于改造后，橡膠擋油環(huán)與油封的下部距離僅有20mm，距離太小，有可能會(huì)降低粘滯泵的作用，影響油的循環(huán)流動(dòng)。

　　此外，改造在冬季，環(huán)境溫度較低，而由公式 ，油的粘滯系數(shù) 受溫度影響較大，溫度較低時(shí)，油的粘滯性較大，也會(huì)影響油的循環(huán)流動(dòng)，造成油循環(huán)不暢。但是由于冬季環(huán)境溫度低，水導(dǎo)瓦溫整體偏低，對(duì)運(yùn)行不造成較大影響，而夏季環(huán)境溫度上升時(shí)，油的粘滯性降低，油循環(huán)較冬季流暢，有利于水導(dǎo)瓦溫的冷卻。

　　最終，通過(guò)改變水導(dǎo)冷卻器的運(yùn)行方式，將原來(lái)三組冷卻器的兩用一備，改為環(huán)境溫度較高的夏季采用三組冷卻器同時(shí)運(yùn)行，冬季采用兩用一備，經(jīng)初期的實(shí)驗(yàn)機(jī)組以及全面改造機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行，瓦溫均在正常范圍內(nèi)，機(jī)組運(yùn)行正常。

　　5、結(jié)論

　　由于采用橡膠材料作為下?lián)跤铜h(huán)，當(dāng)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，在離心力的作用及受熱的情況下，擋油環(huán)與大軸結(jié)合仍非常良好，有效解決了漏油問(wèn)題;在水導(dǎo)下油槽擋油筒上與大軸之間增設(shè)徑向隨動(dòng)接觸式密封油擋，解決了上部油槽流下的油在離心力作用下，碰撞下油槽壁產(chǎn)生大量油霧而影響油的品質(zhì)。經(jīng)實(shí)際機(jī)組運(yùn)行，本裝置有利于水導(dǎo)油循環(huán)系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]肖曼,葉青.水輪發(fā)電機(jī)組安裝與檢修[M]. 北京:中國(guó)電力出版社.2008,4.

　　[2] 劉大愷.水輪機(jī)第3版[M].北京:中國(guó)水利水電出版社.1996.

　　[3] 富丹華等.水輪發(fā)電機(jī)組及輔助設(shè)備運(yùn)行與檢修.[M].南京:河海大學(xué)出版社.2005.

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