摘要：轴承是汽轮机的一个重要组成部件，主轴承也叫径向轴承，它的作用是承受转子的全部重量以及由于转子质量不平衡引起的离心力，保证转子在汽缸中的正确径向位置。轴承的振动大小直接影响汽轮机的安全稳定运行，对于轴承振动大的问题需全面进行分析，准确判断出振动大的原因，并采取相应处理措施，确保汽轮机长期安全稳定运行。
关键词：可倾瓦轴承、振动异常波动、定位销孔、磨损。
1 概述
华润电力（六枝）有限公司为2x660MW两台燃煤发电机组，汽轮机采用哈尔滨汽轮机厂有限公司生产的N660-24.2/566/566、超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、凝汽式汽轮机。该汽轮机轴承是由四组垫块支撑的具有自位功能的可倾瓦轴承。该轴承由四块浇有巴式合金的钢制瓦组成，具有径向调整和润滑功能。轴承壳体制成两半，在水平中分面用圆柱销固定。每个瓦块支承在垫块的中心上。垫块的球形端部与调整垫块接触，确保了轴承支承在垫块的支点上，并自对中心。轴承是由来自轴承润滑油系统的油进行润滑的。润滑油是通过在轴承箱中的通道提供给轴承的。润滑油通过在球面垫块中心的小孔进入轴承壳体下半，轴承壳体两端面上开有环槽，润滑油经过环槽通过在水平和垂直方向上开的8 个孔进入轴承各瓦块，沿着各瓦块间的轴颈表面分布，并从两端排出，油通过两侧的挡油环的排油孔排出，返回轴承箱中。
2 故障介绍
2018年10月18日开始，#1汽轮机#4轴承Y向振动开始出现异常波动（最大值 140μm），此后，异常波动值逐步增大，11月26日最大突变达到530.99μm。在#4轴承Y向振动异常波动期间，#4轴承X向振动保持在65μm～95μm之间，#4轴承盖振保持在10μm左右，#4轴承体内存在异常声音； #5轴承X向、Y向振动保持在85μm左右，有时瞬间波动最大到136μm，又迅速恢复到85μm左右，其他轴承振动无异常；#3、#4、#5轴承瓦温、
回油温度、油膜压力等保持稳定，无异常变化。
#4轴承Y向振动情况波动图
3 原因分析
一、针对#4轴承Y向振动异常波动的情况，多次组织相关人员进行研讨分析，在机组运行
期间做了如下工作：
1、确定振动测量通道是否正常，将#4 轴承4Y振动测量通道与4X振动测量通道进行对换
及#4 轴承4Y振动测量通道与#5轴承4Y振动测量通道进行对换，确定#4 轴承4Y振动测量通道正常。
2、启动顶轴油泵对#4轴承油膜进行扰动，#4 轴承Y向振动异常波动依旧。
3、对润滑油温进行调整，在38℃-47℃间变化，#4 轴承Y向振动异常波动依旧。
4、为减小#4轴承Y向振动异常波动引起机组误动的概率，鉴于#5轴振瞬间最大振动值129
μm，将#5X、 #5Y振动报警值由 125μm 改为 160μm。
5、增加#4轴承振动值（即轴承盖振动值）到25μm时画面报警。
6、为加强#4轴承运行监视，将#4 轴承瓦温画面报警值由原 95℃改为 85℃。
二、在2019年01月28日利用春节机组调停的时机对#4轴承进行解体检查，#4轴承解体
后发现右上瓦块的定位销孔磨损严重，磨损量在2mm左右，轴承壳体销孔磨损0.4mm左
右，左下瓦块的定位块垫铁碎裂为两半，具体如图所示：
三、针对#4轴承解体后发现的情况，组织相关专家召开专题分析会，通过充分讨论一致认
为引起#4轴承Y向振动异常波动的直接原因为：在机组运行时，转子顺时针方向转动，转子相对轴承靠左侧稍微偏移，使#4轴承左下瓦块承重较大，由于#4轴承左下瓦块的垫块碎裂，就会造成#4轴承左下瓦块的振动（垫块上明显存在两个接触圆圈，说明定位销与垫块存在较大的相对运动，如下图所示）， 振动通过转子传递到右上瓦块。上瓦块振动使定位销与孔磨损越来越严重，造成振动的恶性循环。轴承内部的异音为右上瓦块的振动引起。
碎裂的垫块使轴承在该方向上振动
4 处理措施
针对#4轴承解体发现的问题，主要做了如下工作：
1、从哈尔滨汽轮机厂有限公司采购左下瓦块定位块垫块，更换前全面金相检查新垫块的质量，确保垫块的可靠切。
2、对右上瓦块磨损的定位销孔按照哈尔滨汽轮机厂有限公司的技术工艺及设计尺要求进行补焊及精加工。
3、对上轴承壳体磨损的定位销孔按照哈尔滨汽轮机厂有限公司的技术工艺及设计尺寸要求进行补焊及精加工。
4、装配检查瓦块、轴承壳体定位销孔与定位销、垫块的配合间隙、接触面积等符合厂家设计要求。
图3 #4轴承结构图
处理后#4轴承的振动保持在优良状态
5 结论
造成#4轴承Y向振动异常波动的主要原因是#4轴承左下瓦块的垫块碎裂成两块，造成垫块与定位销间存在较大的相对运动，使瓦块带动转子在左下瓦块至右上瓦块的方向上即在轴承Y向的方向上产生不规则的异常振动。
轴承左下瓦块的异常振动通过转子传递到右上瓦块，从而使右上瓦块的定位销和销孔间磨损越来越严重，造成振动的恶性循环。
通过更换右下瓦块垫片及补焊右上瓦块定位销孔后按照设计尺寸进行精加工处理，轴承的振动异常波动消失。为防止再次出现类似的问题，在机组等级检修时将全面检查各轴承的瓦块定位销、垫块及销孔，对定位销及垫块进行全面检测，发现问题及时进行处理或更换。
参考文献:
[1] 高澍芃等.汽轮机设备检修技术问答[M].中国电力出版社，2004:223-230.
[2] 张学延. 汽轮发电机组振动诊断[M]. 中国电力出版社，2014：54-56.
论文作者:闵银旭
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：轴承论文; 瓦块论文; 垫块论文; 异常论文; 汽轮机论文; 转子论文; 磨损论文; 《电力设备》2019年第4期论文;