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（平頂山姚孟第二發電有限公司）

　　摘　要：汽輪發電機組潤滑油系統為汽輪機和發電機的軸承、聯軸器及盤車系統提供潤滑、冷卻用油，汽輪機主軸驅動主油泵潤滑油系統是Z為常見的系統，泵由汽輪機前端轉子帶動其工作，具有較高的可靠性。目前汽輪機的主油泵均采用雙吸式離心泵結構形式，主要由轉子、泵殼、軸瓦和油封環四大部分組成。該文針對姚電公司#1機組主油泵經常出現副推力瓦磨損現象，根據油泵軸向受力情況，從油泵設計、安裝、運行、維護等方面進行分析解剖，對造成主油泵副推力瓦磨損的原因逐一進行分析，并提出主油泵檢查要點及解決處理措施。
　　關鍵詞：汽輪機；主油泵；副推力瓦；磨損；措施

　　1　汽輪機主油泵簡介及副推力瓦磨損原因分析
　　1.1主油泵情況介紹
　　主油泵是汽輪機機組潤滑油系統的關鍵設備之一，轉子前軸承采用推力支持聯合軸承，后軸承采用支持軸承，主油泵安裝于前軸承箱內，由汽輪機主軸通過齒形聯軸器直接驅動。
　　近年來，該公司#1機組出現多次不同程度的主油泵副推力瓦和推力盤磨損，而軸承的支持瓦瓦面完好無損的現象，通過更換油泵轉子及推力支持聯合軸承來并未解決此問題。對此，分析解決汽輪機主油泵副推力瓦易磨損的問題勢在必行。
　　1.2造成主油泵副推力瓦磨損的原因分析
　　1.2.1主油泵與汽輪機轉子對中偏離設計值
　　主油泵與汽輪機轉子的中心必須符合要求：主油泵轉子相對汽輪機轉子抬高0.25～0.30mm，左移0～0.05mm，與汽輪機轉子前端的危急遮斷器端部軸向間隙為4～6mm。安裝時，若偏離設計要求值，機組運行中易造成齒形聯軸器的內外齒嚙合不良，引起齒面磨損，內外齒之間滑移受阻，汽輪機轉子的正負脹差變化，會將汽輪機轉子上的位移值傳遞到主油泵轉子上，從而造成主油泵正、副推力瓦的損壞。
　　1.2.2齒形聯軸器潤滑條件不良
　　經多年運行情況證明，由于齒形聯軸器潤滑供油不足多次出現齒形聯軸器齒面磨損現象。對此，將主油泵出口蝸殼的泄氣孔上一管路的潤滑供油改為從潤滑油母管供油有效地改善了齒形聯軸器的潤滑條件，大大延長了齒形聯軸器的壽命。當齒形聯軸器潤滑不良時，容易使齒形聯軸器齒面產生磨損，從而引起主油泵副推力瓦磨壞。
　　1.2.3推力瓦與推力盤的接觸不良
　　主油泵的推力盤平面度應符合設計要求，無凸凹不平現象，以保證推力瓦與推力盤之間形成良好的油膜，不致于磨損推力瓦與推力盤。若推力瓦與推力盤之間的接觸偏離設計要求，極易造成瓦面磨損。
　　1.2.4主油泵葉輪在泵殼內安裝的軸向間隙值不均
　　主油泵正常工作時，葉輪兩側腔室內部均勻充滿透平油，根據流體力學原理，腔室內各點壓力均不相同。葉輪旋轉時，當葉輪兩側的間隙值偏離設計范圍時，造成葉輪兩側的壓力分布變化不對稱，當葉輪上的負向推力使主油泵的副推力瓦比壓超過設計比壓時，引起副推力瓦磨損。
　　1.2.5擋油環徑向間隙超差
　　主油泵為雙吸式離心泵結構，當兩端油封結構要素完全一樣時，其軸向力完全相平衡而抵消，在實際運用中，當一側密封環嚴重磨損時，油泵的另一側油封環處泄油增大，葉輪前后作用壓力改變，造成軸向推力過大，也可能出現副推力的情況，從而引起推力瓦磨損。
　　2　#1機組主油泵副推力瓦磨損檢查及解決途徑
　　2.1概況
　　我公司#1號汽輪機型號為N300-165/535/535早期機組，1980年投產，四缸、四排汽、單軸布置的沖動、凝汽式機組。主油泵為后彎離心泵，葉片用后彎式，葉輪為雙面進油，主油泵短軸與高壓缸主軸之間采用齒形聯軸器。
　　2.2#1機組主油泵副推力瓦磨損原因的過程分析
　　2.2.1主油泵推力瓦非工作面磨損原因
　　主油泵發生磨損的原因并不是軸向推力及軸瓦本身所造成，而是在主油泵的齒形聯軸器上。
　　#1汽輪機于2005年5月進行通流部分改造，在該機組大修后，每次大小修均發現主油泵副推力瓦磨損現象，因此，要解決主油泵副推力瓦磨損，一定要先分析副推力瓦磨損是發生在啟動或加負荷過程，還是在停機或減負荷過程，以分析汽輪機中心是否滿足要求。
　　A：如果發生在停機或減負荷過程，可能是主油泵轉子相對汽輪機轉子中心相對偏高了。
　　B：如果發生在啟動或加負荷過程，可能是主油泵轉子相對汽輪機轉子相對偏低。
　　C：如果發生在機組啟停或調峰有些異常變化時，可能為齒套聯軸器卡澀。
　　2.2.2齒式聯軸器的傳動
　　聯軸器是內外齒傳遞元件，其接觸應力是薄弱的，在正常的條件下，可通過保證潤滑、避免偏載的方法使得接觸應力值小于許用應力值，以提高軸聯器可靠性。
　　提高此聯軸器使用壽命問題，必須采取如下方法：（1）改善潤滑條件。（2）主油泵轉子相對汽輪機轉子中心合適。（3）對內外齒材料進行調整。（4）汽輪機膨脹良好。
　　由上述的分析即可確定#1機主油泵副推力瓦磨損的原因是因主油泵齒套聯軸器卡澀，主油泵與高壓轉子中心交變，將機組膨脹不暢的后果傳遞到了主油泵處，汽輪機轉子在變工況運行時可能產生隨機竄動，經直齒形聯軸器時因摩擦而影響泵體，導致在機組調峰時主油泵推力瓦非工作面磨損頻繁發生。
　　2.3解決途徑
　　（1）在#1、2號軸承座周圍的回油槽上敷設保護蓋，防止保溫材料等雜物進入，利用停機機會用壓縮空氣對滑動面進行清掃，以免影響軸承座的自由滑動。
　　（2）主油泵推力盤與推力支持軸承副推力面的接觸，應達到75%以上，并保證一定的油楔和密封環帶。
　　（3）若擋油環已磨損而間隙偏大，應更換擋油環，并保證前后擋油環徑向間隙大小相等。
　　（4）齒形聯軸器有磨損時，在調研的基礎上，應更換新型的齒形聯軸器，保證主油泵齒套聯軸器不卡澀，并檢查齒形聯軸器外接潤滑油管是否符合要求。
　　（5）主油泵與汽輪機轉子找中心應符合要求值。在充分論證的基礎上對其進行調整。
　　（6）若葉輪出口與泵殼之間軸向間隙是否對稱，若不對稱應進行調整，使主油泵葉輪出口左右軸向間隙差值≤±1mm。
　　（7）可通過調整主油泵前油封環的徑向間隙，改變葉輪密封環的密封截面位置，使其葉輪前后作用力發生變化，以增加主油泵的正向推力。
　　3　結語
　　由上述分析可見，汽輪機主油泵副推力瓦磨損，主要是由于主油泵葉輪軸向偏置，齒形聯軸器失效及軸系對中不良，機組膨脹不好造成的，通過對軸系中心的調整、主油泵的結構調整、齒形聯軸器潤滑條件的改善，主油泵副推力瓦磨損的問題是完全可以消除的。
　　參考文獻
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來源：《科技創新導報》2015年16期