（江西中电电力工程有限责任公司景德镇分公司）
摘要: 本文通过某厂多次处理600MW机组配套的汽动给水泵汽轮机1号轴瓦温度高及钨金碾瓦故障，分析了造成可倾瓦温度高及轴瓦钨金碾瓦的因素，并通过检查油路、调整处理轴承的油隙、轴瓦的紧力、修刮可倾瓦的进口油楔、研磨垫铁等手段，使该轴瓦温度正常，确保了机组的安全运行。
关键字：轴承；温度；碾瓦；垫铁
一、设备概述
该厂汽轮机为超超临界压力汽轮机，是典型的超超临界、一次中间再热、单轴、三缸四排汽、双背压、纯凝汽式汽轮机，本工程采用的小汽轮机为变转速凝汽式汽轮机,该汽轮机用于驱动半容量汽动给水泵，设计为单缸、单流、冲动式、纯凝汽式。小机前、后支持轴承均为可倾瓦轴承，瓦块分别装在上、下剖分的轴瓦体内，上半三块，下半两块。前后支持轴承采用球面自位式轴承，并带有调整垫块，便于机组安装时中心的找正以及运行时的自行对中，汽轮机转子与给水泵轴为挠性联轴器联接。
二、设备情况及处理经过
该小机1、2号轴瓦运行中温度一直偏高，夏季满负荷运行最高达95℃，且有增大趋势，该小机支持轴承设计105℃报警，115℃停机，轴瓦温度高危及轴承使用寿命甚至损坏，严重影响了机组运行安全。为此利用临停对轴瓦进行检查，发现1号下瓦钨金面严重碾瓦，更换新瓦，2号轴轴瓦未发现异常对其进行了修刮，开机后1号轴瓦温度正常，2号轴瓦温度仍然偏高。后再次利用夜间低负荷停小机重新检查2号轴瓦，对轴瓦接触及油隙紧力重新了调整，开机时发现转速达660转/分时，1号轴瓦温度瞬间升到90℃，手动停机。随即对1号轴瓦进行了解体，1号瓦下瓦再次出现钨金碾瓦现象，由于1号轴瓦为新更换轴瓦，出现再次碾瓦现象极不正常，遂对产生此故障的原因逐项排查：调取小机上次停机过程温度记录、全面排查油路情况、滤网及节流孔圈疏通、垫铁接触及轴瓦自定位能力检查、瓦块更换等，通过上述一系列检修工作，小机开机后两个轴瓦温度正常。
三、影响轴瓦温度的因素
由于汽轮机轴承处在高转速、大载荷的工作条件下，所以要求轴承工作必须安全可靠，且摩擦力小。为了满足这两点要求，汽轮机轴承都采用以油膜润滑理论为基础供油，由供油系统连续不断的向轴承内供给压力、温度符合要求的润滑油。转子的轴颈支撑在浇有一层质软、熔点低的巴氏合金上，并作高速旋转，使轴颈与轴瓦之间形成油膜，建立液体摩擦，从而减小摩擦阻力。摩擦产生的热量由回油带走，使轴承温度始终保持在合理的范围之内。
轴承的工作情况主要依据轴承温度、轴承回油温度、轴承振动、轴系的稳定性等来衡量。影响轴瓦温度的因素有：
1）轴瓦乌金工作面有脱胎、损伤现象，或与轴颈接触不均匀。若轴瓦有脱落、损伤会破坏油膜稳定性，接触不良会导致轴颈与轴瓦局部摩擦增大，轴瓦温度升高。
2）轴瓦载荷分配不均。轴瓦载荷分配不均造成的原因是转子中心偏差、轴承座温度和杨度变化、转子受到向下的力过大、轴振动过大、转速超过允许值、轴封漏汽引起轴承座标高发生变化等。对于动压式滑动轴承，如果轴承载载过轻，轴承油膜过厚，油膜容易失稳而发生油膜振荡；如果轴承载荷过重，油膜容易破裂而产生轴瓦和轴颈局部干磨擦而使轴瓦温度升高。
3）轴承润滑油温度过高。油温度过高或过低、润滑油黏度不合格、油流量过大或过小，管路是否异物堵塞。、润滑油短油、回油不畅、油质不良或油质恶化、润滑油油压力过低或过高、油流中或轴承内存在气体或杂物、顶轴油管逆止阀不严油膜压力下降等都会造成轴承润滑油温度过高，使得润滑油失去润滑冷却效果，使轴瓦温度升高。
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4）润滑油量影响。轴承润滑油有润滑和冷却功能，如果轴瓦进油量不足或排油不畅，使得运行中产生的热量无法及时带走，就会导致轴瓦温度偏高。
5）轴瓦油隙不合格也会造成轴瓦温度高。轴瓦与轴顶部间隙过小，机组高速旋转过程中紧力大，油膜受到破坏，导致轴颈与轴瓦乌金表面干摩擦，造成轴瓦温度升高。
6）轴瓦安装有问题，使轴瓦球面自动调整能力差或进油孔处垫铁接触不好。轴承紧力过大、轴承底座垫片过多、可倾瓦垫块方向装反限制了活动范围、轴承安装偏斜、轴承与轴颈杨度不一致（不同心）等，都可能是轴瓦自动调整能力变差，从而使轴瓦温度升高。
7）温度测量存在错误，轴承温度测量系统异常。例如温度测量元件损坏、温度测量后补偿方法或标准不对、安装不正确、温度补偿系统受外界干扰等，都会使测温产生误差。
四、轴瓦温度升高的现象及分析
1、2号轴承均为可倾瓦轴承，由五块能在支点上自由倾斜的弧形瓦块组成，上半轴承三块可倾瓦，下半轴承两块可倾瓦，瓦块在工作时随着转速或载荷及油温的不同而自由摆动，在轴颈四周形成多油楔。若忽略瓦块的惯性、支点的摩擦阻力及油膜剪切摩擦阻力等的影响，则每个瓦块作用到轴颈上的油膜作用力总是通过轴颈中心，故具有较高的稳定性。
轴承的润滑油由轴承底部的一个通道进入，通过轴承键中心的一个孔口进入轴承外壳的下半部，沿轴流向轴承外壳环状空间两端。油再从环形空间经5个孔口进入轴承瓦块，沿轴颈分布，并从轴颈两端排出。在轴承的两侧均装有油封环，以防止润滑油的大量泄漏。
1）轴瓦解体检修中发现的问题及分析：
对1号轴瓦进行全面解体，测得顶隙0.35mm（标准0.26-0.36mm），球面间隙0.03mm（标准0.03-0.08mm），#1瓦下瓦有碾瓦现象，经修刮下瓦和检查轴瓦油挡结合面间隙及侧隙都在设计范围值内，对应转子轴颈表面部分有严重划痕。对2号轴瓦进行全面解体，测得顶隙0.67mm，球面间隙0.03mm，转子轴颈无异常，对两轴承下部垫铁进行接触检查，发现1瓦油孔的垫铁与轴承座洼窝接触均不好。并对轴承节流孔板进行了检查没有发现异物，孔径大小与设计值相符。调取上次小机正常停机曲线发现一号瓦在停机时转速至220转时，温度上升至92℃，说明1号碾瓦情况发生在停机过程中，且1瓦两次在低转速发生碾瓦现象，说明1瓦油膜没有正常形成。
处理实施及总结
轴承是汽轮机的重要组成部件，其温度过高，不仅会损坏部件，甚至会被迫停机，造成损失，为电力生产带来了安全隐患。根据我们检查的情况得出此案例影响轴瓦温度的主要因素为三个：
1、轴瓦垫铁接触较差。重新研瓦，使其垫铁接触符合轴瓦检修工艺要求。既垫铁与轴承座洼窝的接触痕迹应占垫铁总面积的75﹪以上，且接触点应均匀分布，特别是对带有来油孔的垫铁，油孔周围接触点一定要严密，以防润滑油外泄。
2、轴瓦的定位能力差。检查轴瓦球面与底座出现毛刺及伤痕，进行了光洁处理，并对轴与轴瓦、瓦衬及轴承座各间隙及紧力重新调整，符合相关规范要求，落入下瓦时一定要放正，检查下半可倾瓦瓦块活动情况，要活动自如，没有明显的阻力。
3、增加润滑油冷却效果。修刮可倾瓦块的进、出油斜边，减小流通阻力，从而增加进入轴颈润滑油冷却流量。
经过以上措施处理，机组成功启动，轴瓦温度明显下降，其它运行参数都在标准范围内。
参考文献：
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[5]王殿武，火力发电职业技能培训教材—汽轮机设备检修. 北京：中国电力出版社.
论文作者:孙艳秋,姜涛
论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿
论文发表时间:2016/4/22
标签：轴瓦论文; 轴承论文; 温度论文; 轴颈论文; 油膜论文; 汽轮机论文; 瓦块论文; 《电力设备》2015年第10期供稿论文;