（贵州黔北发电总厂 贵州金沙 551800）
摘要：沈阳水泵厂制造的YOCQ422型液力偶合器，在300MW机组电动给水泵带负荷运行时，2T轴承随负荷的增加温度超限，造成轴瓦烧损。只能通过降低机组负荷、电动给水泵转速控制2T瓦温来维持运行。本文分析了2T轴瓦温度高的原因，并介绍了处理的办法。通过处理，液力偶合器2T瓦温控制在正常范围内，解决了电泵不能高负荷运行的问题。
关键词：电动给水泵偶合器；2T轴瓦；瓦温高；轴瓦磨损
YOCQ422型液力偶合器是沈阳水泵厂为300MW机组半容量电站锅炉给水泵配备的传动装置。主要由一对增速齿轮和偶合器组成，偶合器主要由泵轮、涡轮和涡轮套组成，泵轮通过增速齿轮与主电机相连，涡轮通过联轴器与给水泵相连。
1.故障情况简介
黔北4×300MW机组共配备四台电动给水泵，给水泵偶合器采用的是沈阳水泵厂YOCQ422型液力偶合器。在投运初期，2T轴承温度均在80℃左右，温度偏高。由于未达厂家要求的90℃上限值，并且运行中工作油温较高，引起整个润滑油系统油温偏高（50-60℃之间），当时认为2T瓦温度偏高也属正常，并未引起重视。但在汽泵停运消缺，需要由电泵来带负荷的运行方式下，2T轴瓦温度高存在的缺陷完全暴露出来。在机组高负荷运行方式下，2T轴瓦温度上升至90℃以上，达报警值，而且随负荷的增加温度持续升高。为防止故障扩大，机组被迫降负荷至220MW左右运行。电泵停运检修时，对#2轴瓦进行了解体检查发现2T轴瓦已严重磨损。图一是磨损后的2T瓦面。
图二
从这两张图对比可以看出，2T瓦磨损十分严重，瓦面所加工的8道进油槽已完全磨掉。
2.2T轴承简介
YOCQ422型液力偶合器共10道轴承，其中#2轴承所处位置如图三所示：
图三
#2轴承处于大齿轮的自由侧，#2轴承是支持推力综合轴承，其作用是承受大齿轮的重量和运行中产生的推力。大齿轮推力的来源是由于齿轮采用斜齿，在与主动大齿轮与从动小齿轮进行啮合时，泵轮会对大齿轮产生向电机方向的反作用力，这个力由#2轴瓦的推力面来承受。#2轴承推力工作面在远离大齿轮一侧，就是本文所提的2T轴承，非工作面在紧靠大齿轮一侧。油润滑冷却轴承的过程如图四箭头所示：从润滑油母管来的润滑油，经过轴承下部的节流孔，进入轴承背弧的环形油槽，再从轴承水平中分面的进油孔（该孔只有一侧有）进来后分三路，一路至工作推力瓦，一路至非工作瓦，一路进入支持轴承，进入推力瓦的油在瓦面加工出的油槽中流动，保证各个推力瓦面都有油润滑。
图四
3.故障分析及处理过程
一般来说可能引起轴瓦温度过高的原因[1]大致有：润滑油质不良、安装质量问题、油温过高、轴瓦合金质量差、缺油、受力过大、轴承接触不好、轴承设计有问题等。
3.1前期进行的处理工作：
首先检查油温、油压，按厂家说明书[2]润滑油冷却器出口油温必须保证在35-55℃，油压在0.2-0.3MPa。在运行中油温是控制在40-50℃范围内，油压控制在0.25-0.3MPa范围内，符合厂家要求。在检修中并未发现进油节流孔有堵塞，检查轴向位移未见异常，于是更换#2轴瓦。更换#2轴瓦后，在较高负荷下运行，轴瓦温度维持在76℃左右。当时认为问题已解决，但经过几次运行后，2T温度一次比一次高，再次检查轴瓦又被磨损。
在与制造厂沟通中，制造厂认为是推力过大造成，与运行操作和电机磁力中心有关。在对#4电泵偶合器的处理中，制造厂技术人员将润滑油至工作油节流孔取消，防止过高的工作油窜入润滑油系统中，也可以防止润滑油泄入工作油路造成油压过低。将#2轴承进油节流孔从4mm扩大至5mm，增加进油量。在电机与偶合器相连接的齿形联轴器中加1mm的钢垫，以解决机械中心与磁场中心不一致[3]，增大对2T轴承的附加推力。同时将#2轴承推力间隙减少至0.25mm（标准为0.30-0.41mm），以减小泄油量，同时对工作、润滑冷油器进行了清洗。厂家在这次处理过程中，一并对油温、油量、推力等均作了全面考虑。处理结束后，启动电泵，在满负荷下运行2T温度为82℃，从结果看效果并不明显。后来，还进行了偶合器找中心等工作，但2T轴瓦的缺陷依旧。
3.2故障原因分析
在经过多次处理后，2T瓦温度未见好转，考虑到该问题是一个普遍现象，于是重新对#2轴承的结构方面作了一次分析。图五中箭头表示#2轴承的油路走向：润滑油从母管经下瓦底部的节流孔进入#2轴承背弧油槽中，通过一侧中分面附近的进油孔进入轴瓦内部，一路至工作瓦，一路至非工作瓦，一路用于润滑径向轴承。
图五
在图六中可以看出，由于运行中是工作瓦受力，推力盘紧贴工作瓦，润滑油向此路流动比较困难。而另一边是非工作瓦，其推力盘与瓦面有一间隙（该间隙值就是推力间隙值），润滑油自然就会向非工作瓦侧流动。这样大量的油都从非工作瓦侧泄掉，反而是需要润滑的工作瓦没有油（如图中箭头所示），此现象是2T瓦缺油烧损的主要原因。
但为什么在更换为新的轴承时情况会有好转，笔者分析，在#2轴承为新瓦时，由于工作瓦面加工有油槽，其进油状况要好一些，所以每次在更换新瓦后，轴承温度均不是太高。而在多次启动和长时间运行后，轴瓦最终还是会因为缺油被磨损。
图七
3.3处理方案
根据故障原因分析，处理该问题的关键是要加强2T轴瓦的进油量。
采用的处理方案是：在#2T轴瓦上下工作瓦面上各钻了一个φ2的孔，让润滑油在进入支持轴承之前，强制分流一部分润滑油直接进入工作瓦面。加强工作瓦内油循环，改善工作瓦的润滑冷却状况。
进油改造情况如图七所示。
加工后的#2轴承实物如图八、九所示。
图九
3.4处理效果：300MW机组四台电泵#2轴承按此方案处理后，电泵在300MW运行中，2T温度未超过65℃，效果明显。经过5年的运行情况看，2T轴承再未发生过温度高，轴瓦烧损的情况，故障得到了完全解决。
4.需要注意的问题
4.1由于润滑油在进入轴承之前，被分了两路进入工作推力轴承，必然会影响到支持轴承的润滑和冷却，应考虑将进油节流孔放大，在实际工作中，将4mm的进油孔扩大至5mm。
4.2如有杂物混入油中，可能会堵塞φ2进油孔，所以油质的清洁度应给予保证。
4.3在处理过程中，应考虑将进入非工作瓦侧的油量适当减少，以改善支持轴瓦和工作瓦的用油情况。可采用在非工作瓦进油口上加焊轴承合金，减小推力间隙至0.20mm等方案。
4.4润滑油的冷却状况要保证良好，按厂家说明书工作冷油器进口油温正常应在60-110℃，出口油温35-75℃。润滑冷油器进口油温45-65℃，出口油温在35-55℃。从运行情况看，如油温控制在下限，偶合器运行状况就非常好，如工作油温超过110℃，润滑油温超过50℃，偶合器的运行状况就会恶化，所以应定期清洗冷却器。在夏季，如要控制油温不超限，还应考虑增加冷却板组数。
5.结束语
通过处理2T轴承工作中，可以看出轴承温度高，轴瓦易磨损，与油的润滑冷却关系极大。在分析此类问题时，要从轴瓦进油方式、进油位置、油量、油温、负荷情况、运行的实际状况来分析原因，方能对症下药，解决问题。
参考文献：
[1] 詹金援.个别轴瓦温度过高的原因及处理[J].电力安全技术，2007，（9）：48
[2] 沈阳水泵厂.YOCQ422型液力偶合器使用说明书[Z]，2002
[3] 薛海军.高压泵电机转子轴向窜动故障分析与处理[J].甘肃治金，2014，（36）：108-110
作者简介：
辛红松（1974-）男，职称：助工，专业：热能动力.
论文作者:辛红松
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/5
标签：轴瓦论文; 轴承论文; 推力论文; 工作论文; 润滑油论文; 温度论文; 齿轮论文; 《电力设备》2018年第21期论文;