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弹性支柱式推力轴承的泄压及处理1前言万安水电厂使用的弹性支柱式推力轴承是大型水轮发电机组广泛采纳的一种推力轴承它由18只液压弹性油箱装配在推力轴承的圆盘形底柱上,各弹性油箱之间用钢管从外部连接,整个油压系统坚固连通和严密封闭在弹性油箱内腔用支铁(柱)充填空间,支铁占有相对很大的空间,它既削减了充油量,又可减小由于温度变化而引起的油箱附加温度应力当弹性油箱一旦显现泄油事故时,又可以承受轴向负荷,不致于造成整个支撑结构的瓦解弹性油箱外形加工成波纹形,形成弹性壁,同时也削减了充油量,在弹性油箱受到意外的机械损坏以及在机组安装和检修过程中,对推力瓦进行受力调整时,使弹性支柱式推力轴承变为刚性支柱式推力轴承,便于调整设备出厂前,由厂家对整个弹性油箱组抽真空,至残压为5mmHg柱高,然后再充分30#透平油,由装设在弹性油箱组对称方向的二个油口上的止回阀来保护油压为确保弹性油箱不泄压,在止回阀外部焊有一个半球形的实心钢罩,此结构保证了即使在止回阀渗油的情况下,渗油量也不会超过100ml(泄漏量超过100ml,弹性油箱即失效)制造厂的弹性油箱充压前,设定其高度为零,当内充油压由0升到LIMPa时,测得波纹油壁上升值不大于1mm,此时,弹性油箱的波纹壁应力为440MPa,而后模拟加载3100T于18只油箱连成的弹性油箱组上,油箱压缩值为
0.80mm左右2弹性油箱泄压的判定油箱泄漏前1个月,运行人员反映3号水轮机发电机组推力瓦温度变化很大,从有关的巡察检查记录本上看,记录的数据也反映了瓦温的显著变化,各瓦温相差510(当时,检查机组油位正常,冷却水压正常,〜但机组摆度增大又核对了1993年11月3号机大修记录,推力瓦的受力调整在合格的范围内,因时已靠近计划小修,故作为一个问题,待小修时再作认真检查1994年10月,我们按计划对3号机组进行小修,并对推力轴承进行认真的检查1测量推力瓦架至镜板工作面的距离将1994年10月3号机小修记录与1993年11月3号机大修记录对比,可以看出推力轴承的高程下降了近2mm,检查推力瓦支柱螺栓无松动因此,可以断定是弹性油箱泄压造成推力轴承高程的下降2以塞尺检查弹性油箱保护罩下缘3查找泄漏点及补充弹性油箱组内油压查找泄漏点,首先得向弹性油箱内充入LIMPa的透平油,在承受转动部分重量的情况下检查泄漏点弹性油箱在厂家是先抽真空,然后再充油加压的,为此,充油加压肯定要保证管路、油质的清洁,不能进入空气充压检查的步骤间隙从保护罩间隙值比较,我们可以看到,受力与不受力时油箱的压缩值相差约2mm,依据检修阅历与厂家要求,弹性油箱在受力时的压缩值应在
0.50mni之内,现压缩值为2mm,实际反映了在弹性油箱无压情况下的波纹壁的压缩值依据上述情况我们可以得出如下结论这次瓦温的明显变化,是因弹性油箱组泄压后,推力轴承液压失效,由液压弹性支柱式推力轴承,变成了刚性支柱式推力轴承,在机组运行情况下,使推力瓦受力不均匀,而产生了瓦温温差的明显变化1用电焊吹开弹性油箱组二只止回阀中的其中一只半球形钢罩焊缝因氧乙焕焰不能切割不锈钢2设置充压管路,并应符合下列要求:使用30#透平油,油源来自调速器压油装置;选用量程为6MPa的压力表;管路、阀门、压力表及管接头要求清洁,而且经耐压试验无渗漏3将引自调速器压油装置的压力油降压后,阀门掌控,冲洗管路,取出止回阀上的丝堵的同时,带油接上管路4渐渐开启阀H,待表n指示为
1.5MPa时,关闭阀II,再渐渐开启阀I,待表I指示为
0.2MPa时关闭阀I5用高压油泵顶起转子,待表I压力消失,再重复的操作,直到充压到
1.lMPao6在保护罩上装上调整瓦受力用的测杆和百分表后,渐渐落下转子7检查表I压力仍在
1.IMPa,止回阀自动关闭检查弹性油箱本体和各油箱连接管焊缝无渗漏,发觉弹性油箱上止回阀的装置丝扣渗油,另一只止回阀外焊钢罩焊缝渗油从百分表上的读数发觉,随着时间的变化和泄漏量的变化,读数也在变化,由此证明弹性油箱泄压是止回阀的丝扣渗油而引起的,而钢罩的焊缝渗油未起到保护作用待弹性油箱渗漏泄完压后,我们用萍乡电焊条厂生产的A102不锈钢焊条将止回阀的装配丝扣焊死,同时对另一只钢罩焊缝也进行了补焊处理完后,仍按充压步骤进行第二次充压,并在弹性油箱连接钢管处焊缝,止回阀丝扣焊缝及钢罩外补焊处涂上白粉笔落下转子后,在推力轴承承受转动部分重量约1100T重压下,保压36h经检查,所涂的白粉笔粉全部是干的,按推力瓦受力调整方法,各起落三次转子,各弹性油箱装的百分表读数稳定无明显变化在受力情况下测量推力瓦架至镜板工作面高程,已达到1993年11月大修的记录经处理检查,弹性油箱组已不存在泄漏了,于是我们重新加工了一只钢罩,为避开以后的泄漏,在钢罩内填充504胶配水泥,再用A102焊条,将钢罩重新焊接在止回阀外部4几点建议弹性支柱式推力轴承,也叫液压支柱式推力轴承,它是利用液压连通器的原理,将各推力瓦的弹性油箱用钢管连接在一起因此,各推力瓦的受力能自动调整,它的承载本领较高,较广泛地应用于推力负荷大于lOOOtf的水轮发电机组但当其一旦失压后,运行中的推力轴承即变化成了刚性支柱式推力轴承,其承载本领降低,推力瓦受力不均匀,引起机组瓦温上升,摆度、振动增大,影响机组的安全运行为此建议:使用弹性油箱的机组,每次大、小修都应检查弹性油箱的泄漏情况同时,机组运行时,发觉瓦温明显变化,应停机在集电环处测量固定部件与转动部件的高程,并作记录,以判定弹性油箱是否泄压尤其是目前,大型机组大多更换了俄制弹性金属塑料瓦,其塑料层起隔热作用,在瓦温上反映的变化较小,只要发觉运行中的机组摆度、振动增大,就应当考虑弹性油箱是否有泄压。