靳伟锋1 李磊2 江信斌1
（1.湖南澧水公司皂市水电站，湖南常德 415311；2.湖南澧水公司江垭水电站，湖南张家界 427221）
摘 要：介绍了皂市水电站水轮发电机组推力组合轴承的结构和甩油问题以及简单的处理方法，分析了机组推力轴承甩油的真正原因，并总结了彻底解决该轴承甩油问题的措施，以期为其他电站处理类似问题提供参考依据。
关键词：水轮发电机组；挡油筒；甩油；改造
0 引言
皂市水电站位于湖南省石门县皂市镇上游约2km的渫水上，下游距石门县城19km，控制流域面积3000km2，是“1998大水”之后国务院批准的长江近期防洪建设重点工程之一。工程开发的主要任务是防洪，同时兼顾发电、灌溉、航运等。2台水轮发电机组及其附属设备均由天津阿尔斯通水电设备制造有限公司制造，水轮机型号为HLF161AO—LJ一400，设计水头为50m，发电机型号为SF60—38/9070，额定转速为157.9r/min。2台水轮发电机组分别于2008年4月23日和5月23日正式投入生产运营。
水轮发电机组轴承甩油是机组安装、运行中常见的问题。湖南澧水公司皂市水电站水轮发电机组推力组合轴承自投运之后就存在严重的甩油问题，虽经2次重装均未能解决。电站维护人员只能对水车室及发电机下风洞盖板采取定时清扫方式来保证机组内部的卫生。为了解决这个困扰机组安全稳定运行的问题，电站相关技术人员及厂家对图纸和挡油筒部件结构进行分析、论证，并提出1号、2号水轮发电机组推导挡改造方案。经过对推力组合轴承挡油简的改造至今，运行情况良好，处理效果明显，该经验可以在再具有类似现象的电站推广。
1 推力组合轴承结构
皂市水电站发电机为立轴二导半伞式结构，推力和下导轴蚓置于发电机下机架油槽内，因此简称推力组合轴承，采用润滑油在油槽内部循环的冷却和润滑方式。推力轴承采用N87弹性油箱支撑，弹性油箱具有自补偿和自调整能力，使各瓦之间受力均匀。推力瓦为弹性塑料瓦，共12块，瓦夹角23°，瓦厚180mm。下导轴承采用分块瓦导轴承，共16块，下导瓦为钨金瓦。
2 挡油筒甩油问题
皂市水电站2台水轮发电机组于2008年投运。但投运后不久，运行维护人员巡视设备时发现2台水轮发电机组水车室顶部均出现大量油滴，经仔细检查发现油滴来自推力组合轴承挡油筒底面，并在发电机下风洞挡风板地面聚集后渗漏向水车室。厂家和电站人员初步认为是安装单位在推力组合轴承挡油筒安装过程中法兰面未安装好所致（发电机推力组合轴承剖面图如图1所示），因此电站特向调度申请1号水轮发电机组停机消缺处理。安装单位在消缺时间内连夜加班将挡油筒进行拆除重安装，重新安装后运行发现1号水轮发电机组推力组合轴承甩油现象有所改观，但未能将问题彻底解决。
由于当时水库来水偏多，电站研究后决定机组暂时先运行发电，维护人员对水车室、发电机下风洞定期进行卫生清扫，待年末机组C级检修时再做处理。2008年11月末电站2台水轮发电机组C级检修，检修时重点对水轮发电机组推力组合轴承甩油问题进行处理。再次将水轮发电机组推力组合轴承挡油筒拆解，拆解后对法兰面、分半结合面进行打磨去刺处理，并将法兰面Ø8mm密封条更换为专业定做的Ø9mm密封条，重新组装后运行发现挡油筒甩油现象明显好转，但甩油现象依然存在。
3 挡油筒甩油原因分析
为了彻底解决这个困扰机组安全稳定运行的问题，电站分管生产的领导多次召集机械维护专业人员开会分析研究水轮发电机组推力组合轴承甩油问题。经过分管站领导和机械维护专业人员仔细研究发现经过2次处理后推力组合轴承挡油筒法兰面无油滴出现，而看到的甩油主要是顺着发电机大轴流下，再在下风洞挡风板底面聚集，由此可见并非挡油筒安装工艺问题，很可能是发电机运行时由于离心力、摩擦力等力作用使推力组合轴承油槽里的油沿着推力头内壁爬升，爬升一定高度后溅至发电机大轴之后顺着大轴流下。机械专业人员对照图纸分析出2种原因：推力组合轴承油位偏高、推力组合轴承挡油筒内圈设计或工艺存在问题。
针对第1种原因，机械专业人员根据发电机运行和停机时推力组合轴承油位计显示油位、下导瓦实测位置高度、水轮发电机组厂家资料给定油位高度数据等分析发现发电机推力组合轴承油位适中，由此排除油位偏高原因。重点对第2种原因进行研究分析并确定安全合理的解决方案。
4 挡油筒改造方案和实施过程
针对发电机推力组合轴承挡油筒内圈设计或工艺问题，机械专业人员比对图纸提出在挡油筒内壁上部加高或加装挡板2种方案。综合考虑水轮发电机组推力组合轴承检修和机组盘车时推力瓦加油等问题，并和水轮发电机组厂家专业技术人员沟通咨询，Z终认定在挡油筒内壁上部加装挡板方案为Z优方案。另考虑发电机推力组合轴承油槽油顺推力头内壁爬升高度问题，需对发电机推力组合轴承油槽油呼吸器滤网进行处理，适当减少油呼吸器滤网层数，使水轮发电机组运行过程中油槽各处油面气压相等、气流流动顺畅，尽量降低推力组合轴承油槽油顺推力头内壁爬升高度。
在水轮发电机组推力组合轴承挡油筒内壁上方增加挡油钢板，挡板内径1380mm，外径1504mm，厚度5mm，焊接在挡油筒顶部（图1）。
电站在B级检修时对2台水轮发电机组推力组合轴承挡油筒和油呼吸器进行了改造，改造后运行证明水轮发电机组推力组合轴承挡油筒改造方案是可行的，皂市水电站水轮发电机组推力组合轴承甩油现象得到了解决。
来源：《机电信息》2013年第3期
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