水輪機軸瓦事故處理

豆向凱

摘要： 通過此次事故處理，了解水輪機軸瓦構造和運行的情況，從而及時發現異常情況，避免不必要的損失。

Abstract： Through this incident， the hydroturbine bearing shell structure and operation situation are understood， so that the abnormal condition can be detected in time to avoid unnecessary loss.

關鍵詞： 軸瓦；頂間隙；側間隙

Key words： bearing shell；top clearance；side clearance

中圖分類號：TV738 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）12-0012-02

1 事故概況

本站是HLN-WJ-50型水輪機，一直處于長期運行狀態。機組于8月份某日中午11點30分發生報警，機組自動保護啟動，自動停機。經過檢查工作人員發現機組瓦溫超過最大值，導致水輪機軸瓦燒損。經過檢查發現造成事故原因如下：①機組當時處于不穩定狀態，導致擺渡過大造成軸承于軸瓦之間的間隙過小，軸承瓦面接觸過小造成瓦面局部溫度過高。②機組處于長期運行狀態，導致油品質量有所下降，導致瓦溫升高。③當日溫度高達37攝氏度，也是瓦溫迅速升高以致燒損的原因之一。

2 處理措施

2.1 清洗、除銹和去除毛刺 在刮瓦之前要對軸承進行除銹和除去毛刺并進行清洗。特別注意要對導軸瓦的組合面和軸承的支承結合面進行小心處理。

2.2 粗刮軸瓦 ①用括刀光將軸瓦整個瓦面輕輕均勻的刮一層，瓦面要全部刮到，并且刮削均勻，去掉瓦面上的砂粒和其他物質。對鑲嵌在軸瓦里的雜質要輕輕的挑出來，以免影響刮瓦的質量。最后將加工痕跡輕輕地刮掉。②軸頸上著色，與上瓦、下瓦研點粗刮幾遍，然后將上、下瓦分別鑲入瓦座與瓦蓋上，軸瓦上也著色，用軸研點粗刮，待接觸面積與研點分布均勻后，然后再細刮。粗刮時應小心，不能將瓦口部分刮壞了，要求是180°全面接觸。

2.3 細刮軸瓦，間隙測定 ①清洗好軸承后，把軸瓦合抱在軸頸上，打好定位銷上均勻使力緊螺栓，然后測量軸瓦組合面以及瓦和軸頸間的頂間隙軸瓦的頂間隙，一般情況可依據經驗可取軸直徑的1‰～2‰，應按轉速、載荷和潤滑油粘度在這個范圍內選擇。對高質量、高精度加工的軸頸，其值可降到

5/10000。我們使用的是是用壓鉛法測量。用6根長約30至40毫米直徑為0.5至1毫米的錫基熔斷絲分別放在軸瓦組合面和軸頸上然后將軸瓦和瓦蓋裝上，均勻使力，上緊螺栓，最后取出演變的熔斷絲，用0至25毫米的百分尺測出它們的厚度，記錄下來，計算出軸瓦的左端，右端頂部間隙。②用同樣的方法測出軸承蓋和上軸瓦的間隙，這次放4根熔斷絲放在軸承體和軸承蓋組合面上，均勻使力上緊螺栓，將壓扁的熔斷絲取出，用百分尺測出他們的厚度，計算出平均厚度。③側間隙沒有規定時，每面為頂間隙的1/2。根據要求刮削側間隙。但是，在對軸瓦進行刮削的過程中，通常情況下不能留側間隙，因為刮軸瓦時，需要在180°范圍內確定軸的正確位置，在這種情況下，需要將側間隙的部位作為軸承的定位，同時刮削完畢軸瓦后，再輕輕的刮出側間隙。對于側隙部位，通常情況下由瓦口的結合面通過處延的方式直接伸到規定的工作接觸角度區，軸向與油槽帶、潤滑楔角相接，此部位與軸是不應有接觸的，刮削過程中需要特別注意。留側隙通常情況下是為了散熱，由此流出一部分潤滑油，同時帶走一部分熱量。側隙不能開得過大，這樣會使潤滑油大量地從側隙流走而減少軸與軸瓦所需用的潤滑油量，側隙與瓦口平面處的尖角應倒角，視軸瓦大小，一般為1×45°～3×45°。側隙基本上是由兩段不規則的圓弧組成的。軸頸和下軸瓦的間隙可用塞尺測量。用不同厚度測量，并記錄好每次的深度。根據塞尺的厚度和深入的長度判斷出間隙。如果下軸瓦兩側的間隙無圖紙規定，可取用主軸直徑的（0.3～0.1）/1000在細刮軸瓦時上、下瓦應加墊用測出的間隙從而確定在組合面加銅皮的厚度。銅墊加成雙層，可加墊0.10～0.20mm。加墊總厚度的原則是：使軸瓦留有0.08～至0.20mm的刮削余量；一方面是保證刮削的質量，但是另一方面又要盡量減少刮瓦工作量。④裝配后刮削兩端軸瓦，在軸瓦上著色，壓緊裝配時，壓力要均勻，軸不能壓得太緊，能轉動就行，人工轉動軸瓦，進行研磨。研磨后瓦面的最高處將會出現黑亮，較高處則會黑而不亮，用刮刀把黑亮處刮掉。當亮黑點不明顯時，在軸頸上抹上著色劑再研磨。周而復始地研磨，刮削，直到瓦面與軸頸接觸面和間隙都符合標準。一般情況，這時整個瓦面都要有接觸，但是接觸點不能太多，當間隙已大約有0.03～0.05mm的刮削余量。然后再飛輪兩邊的軸瓦分別進行刮削。再人工轉動飛輪幾圈，取下軸瓦查看軸瓦接觸點的分布情況。當整個瓦面接觸較好，軸瓦間隙達到標準時再可進行刮花工作。⑤用三角刮刀將大點刮碎，密點刮稀。刀花是條形的，就是為了方便于透平油的貯存和循環。然后在下軸瓦中心60°～70°夾角內布滿接觸點，每平方厘米有2-3點最為適宜，不能少也不能多，如圖2所示。

2.4 精刮軸瓦 研點方法與粗刮一致，點子由大到小，由疏到密，由深到淺，大點子在削刮過程中，可用刮刀破開變成密集的小點子，經過多次削刮，逐漸刮至要求，只有經過精刮后的軸瓦才能算合格。因為軸瓦是巴氏合金澆注的，刮削的過程要特別認真和小心以避免不必要的失誤影響刮瓦質量。與此同時與軸相關件的中心距偏差、步輪齒面的接觸狀況等還要進行考慮，進而在一定程度上使軸的位置更加精確。

2.5 軸瓦安裝 通常情況下，需要將受力軸瓦的瓦背與瓦座的接觸面積要超過70%，并且分布均勻，其接觸范圍角a要超過150°，對于允許有間隙部分的間隙b控制在0.05mm。如圖3所示。對于不受力的軸瓦，通常情況下其與瓦蓋的接觸面積要超過60%，而且均勻分布，其接觸范圍角a要超過120°，允許有間隙部位的間隙控制在0.05mm。如圖3所示。通常情況下，如果不符合相關的標準，需要以瓦座與瓦蓋為基準，接觸分布的情況通過著色法進行檢查，然后利用細銼銼削瓦背進行相應的修研，直到符合標準。裝配軸瓦與瓦座、瓦蓋的過程中，將滑動軸承的固定銷進行固定，對于兩半瓦合縫處需要墊片進行處理，墊片應清潔光滑沒有棱刺，瓦口兩端墊片厚度相一致。

2.6 更換潤滑油 檢測油品質量，用符合標準的油進行更換。

2.7 增加通風降溫設備 在天氣炎熱時，環境對機組影響很大，為了保證機組正常運行，完成生產任務，使廠房內溫度保持適宜運行溫度，保證機組正常運行。

參考文獻：

[1]左光璧.水輪機[M].湖南省水利水電學校，1995.

[2]周厚全，汪俊.水輪機機組安裝與檢修[M].黃河水利出版社，2009.

[3]陳建農，方永耕.水輪機及輔助設備運行與檢修[M].河海大學出版社，1990.endprint

摘要： 通過此次事故處理，了解水輪機軸瓦構造和運行的情況，從而及時發現異常情況，避免不必要的損失。

Abstract： Through this incident， the hydroturbine bearing shell structure and operation situation are understood， so that the abnormal condition can be detected in time to avoid unnecessary loss.

關鍵詞： 軸瓦；頂間隙；側間隙

Key words： bearing shell；top clearance；side clearance

中圖分類號：TV738 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）12-0012-02

1 事故概況

本站是HLN-WJ-50型水輪機，一直處于長期運行狀態。機組于8月份某日中午11點30分發生報警，機組自動保護啟動，自動停機。經過檢查工作人員發現機組瓦溫超過最大值，導致水輪機軸瓦燒損。經過檢查發現造成事故原因如下：①機組當時處于不穩定狀態，導致擺渡過大造成軸承于軸瓦之間的間隙過小，軸承瓦面接觸過小造成瓦面局部溫度過高。②機組處于長期運行狀態，導致油品質量有所下降，導致瓦溫升高。③當日溫度高達37攝氏度，也是瓦溫迅速升高以致燒損的原因之一。

2 處理措施

2.1 清洗、除銹和去除毛刺 在刮瓦之前要對軸承進行除銹和除去毛刺并進行清洗。特別注意要對導軸瓦的組合面和軸承的支承結合面進行小心處理。

2.2 粗刮軸瓦 ①用括刀光將軸瓦整個瓦面輕輕均勻的刮一層，瓦面要全部刮到，并且刮削均勻，去掉瓦面上的砂粒和其他物質。對鑲嵌在軸瓦里的雜質要輕輕的挑出來，以免影響刮瓦的質量。最后將加工痕跡輕輕地刮掉。②軸頸上著色，與上瓦、下瓦研點粗刮幾遍，然后將上、下瓦分別鑲入瓦座與瓦蓋上，軸瓦上也著色，用軸研點粗刮，待接觸面積與研點分布均勻后，然后再細刮。粗刮時應小心，不能將瓦口部分刮壞了，要求是180°全面接觸。

2.3 細刮軸瓦，間隙測定 ①清洗好軸承后，把軸瓦合抱在軸頸上，打好定位銷上均勻使力緊螺栓，然后測量軸瓦組合面以及瓦和軸頸間的頂間隙軸瓦的頂間隙，一般情況可依據經驗可取軸直徑的1‰～2‰，應按轉速、載荷和潤滑油粘度在這個范圍內選擇。對高質量、高精度加工的軸頸，其值可降到

5/10000。我們使用的是是用壓鉛法測量。用6根長約30至40毫米直徑為0.5至1毫米的錫基熔斷絲分別放在軸瓦組合面和軸頸上然后將軸瓦和瓦蓋裝上，均勻使力，上緊螺栓，最后取出演變的熔斷絲，用0至25毫米的百分尺測出它們的厚度，記錄下來，計算出軸瓦的左端，右端頂部間隙。②用同樣的方法測出軸承蓋和上軸瓦的間隙，這次放4根熔斷絲放在軸承體和軸承蓋組合面上，均勻使力上緊螺栓，將壓扁的熔斷絲取出，用百分尺測出他們的厚度，計算出平均厚度。③側間隙沒有規定時，每面為頂間隙的1/2。根據要求刮削側間隙。但是，在對軸瓦進行刮削的過程中，通常情況下不能留側間隙，因為刮軸瓦時，需要在180°范圍內確定軸的正確位置，在這種情況下，需要將側間隙的部位作為軸承的定位，同時刮削完畢軸瓦后，再輕輕的刮出側間隙。對于側隙部位，通常情況下由瓦口的結合面通過處延的方式直接伸到規定的工作接觸角度區，軸向與油槽帶、潤滑楔角相接，此部位與軸是不應有接觸的，刮削過程中需要特別注意。留側隙通常情況下是為了散熱，由此流出一部分潤滑油，同時帶走一部分熱量。側隙不能開得過大，這樣會使潤滑油大量地從側隙流走而減少軸與軸瓦所需用的潤滑油量，側隙與瓦口平面處的尖角應倒角，視軸瓦大小，一般為1×45°～3×45°。側隙基本上是由兩段不規則的圓弧組成的。軸頸和下軸瓦的間隙可用塞尺測量。用不同厚度測量，并記錄好每次的深度。根據塞尺的厚度和深入的長度判斷出間隙。如果下軸瓦兩側的間隙無圖紙規定，可取用主軸直徑的（0.3～0.1）/1000在細刮軸瓦時上、下瓦應加墊用測出的間隙從而確定在組合面加銅皮的厚度。銅墊加成雙層，可加墊0.10～0.20mm。加墊總厚度的原則是：使軸瓦留有0.08～至0.20mm的刮削余量；一方面是保證刮削的質量，但是另一方面又要盡量減少刮瓦工作量。④裝配后刮削兩端軸瓦，在軸瓦上著色，壓緊裝配時，壓力要均勻，軸不能壓得太緊，能轉動就行，人工轉動軸瓦，進行研磨。研磨后瓦面的最高處將會出現黑亮，較高處則會黑而不亮，用刮刀把黑亮處刮掉。當亮黑點不明顯時，在軸頸上抹上著色劑再研磨。周而復始地研磨，刮削，直到瓦面與軸頸接觸面和間隙都符合標準。一般情況，這時整個瓦面都要有接觸，但是接觸點不能太多，當間隙已大約有0.03～0.05mm的刮削余量。然后再飛輪兩邊的軸瓦分別進行刮削。再人工轉動飛輪幾圈，取下軸瓦查看軸瓦接觸點的分布情況。當整個瓦面接觸較好，軸瓦間隙達到標準時再可進行刮花工作。⑤用三角刮刀將大點刮碎，密點刮稀。刀花是條形的，就是為了方便于透平油的貯存和循環。然后在下軸瓦中心60°～70°夾角內布滿接觸點，每平方厘米有2-3點最為適宜，不能少也不能多，如圖2所示。

2.4 精刮軸瓦 研點方法與粗刮一致，點子由大到小，由疏到密，由深到淺，大點子在削刮過程中，可用刮刀破開變成密集的小點子，經過多次削刮，逐漸刮至要求，只有經過精刮后的軸瓦才能算合格。因為軸瓦是巴氏合金澆注的，刮削的過程要特別認真和小心以避免不必要的失誤影響刮瓦質量。與此同時與軸相關件的中心距偏差、步輪齒面的接觸狀況等還要進行考慮，進而在一定程度上使軸的位置更加精確。

2.5 軸瓦安裝 通常情況下，需要將受力軸瓦的瓦背與瓦座的接觸面積要超過70%，并且分布均勻，其接觸范圍角a要超過150°，對于允許有間隙部分的間隙b控制在0.05mm。如圖3所示。對于不受力的軸瓦，通常情況下其與瓦蓋的接觸面積要超過60%，而且均勻分布，其接觸范圍角a要超過120°，允許有間隙部位的間隙控制在0.05mm。如圖3所示。通常情況下，如果不符合相關的標準，需要以瓦座與瓦蓋為基準，接觸分布的情況通過著色法進行檢查，然后利用細銼銼削瓦背進行相應的修研，直到符合標準。裝配軸瓦與瓦座、瓦蓋的過程中，將滑動軸承的固定銷進行固定，對于兩半瓦合縫處需要墊片進行處理，墊片應清潔光滑沒有棱刺，瓦口兩端墊片厚度相一致。

2.6 更換潤滑油 檢測油品質量，用符合標準的油進行更換。

2.7 增加通風降溫設備 在天氣炎熱時，環境對機組影響很大，為了保證機組正常運行，完成生產任務，使廠房內溫度保持適宜運行溫度，保證機組正常運行。

參考文獻：

[1]左光璧.水輪機[M].湖南省水利水電學校，1995.

[2]周厚全，汪俊.水輪機機組安裝與檢修[M].黃河水利出版社，2009.

[3]陳建農，方永耕.水輪機及輔助設備運行與檢修[M].河海大學出版社，1990.endprint

摘要： 通過此次事故處理，了解水輪機軸瓦構造和運行的情況，從而及時發現異常情況，避免不必要的損失。

Abstract： Through this incident， the hydroturbine bearing shell structure and operation situation are understood， so that the abnormal condition can be detected in time to avoid unnecessary loss.

關鍵詞： 軸瓦；頂間隙；側間隙

Key words： bearing shell；top clearance；side clearance

中圖分類號：TV738 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）12-0012-02

1 事故概況

本站是HLN-WJ-50型水輪機，一直處于長期運行狀態。機組于8月份某日中午11點30分發生報警，機組自動保護啟動，自動停機。經過檢查工作人員發現機組瓦溫超過最大值，導致水輪機軸瓦燒損。經過檢查發現造成事故原因如下：①機組當時處于不穩定狀態，導致擺渡過大造成軸承于軸瓦之間的間隙過小，軸承瓦面接觸過小造成瓦面局部溫度過高。②機組處于長期運行狀態，導致油品質量有所下降，導致瓦溫升高。③當日溫度高達37攝氏度，也是瓦溫迅速升高以致燒損的原因之一。

2 處理措施

2.1 清洗、除銹和去除毛刺 在刮瓦之前要對軸承進行除銹和除去毛刺并進行清洗。特別注意要對導軸瓦的組合面和軸承的支承結合面進行小心處理。

2.2 粗刮軸瓦 ①用括刀光將軸瓦整個瓦面輕輕均勻的刮一層，瓦面要全部刮到，并且刮削均勻，去掉瓦面上的砂粒和其他物質。對鑲嵌在軸瓦里的雜質要輕輕的挑出來，以免影響刮瓦的質量。最后將加工痕跡輕輕地刮掉。②軸頸上著色，與上瓦、下瓦研點粗刮幾遍，然后將上、下瓦分別鑲入瓦座與瓦蓋上，軸瓦上也著色，用軸研點粗刮，待接觸面積與研點分布均勻后，然后再細刮。粗刮時應小心，不能將瓦口部分刮壞了，要求是180°全面接觸。

2.3 細刮軸瓦，間隙測定 ①清洗好軸承后，把軸瓦合抱在軸頸上，打好定位銷上均勻使力緊螺栓，然后測量軸瓦組合面以及瓦和軸頸間的頂間隙軸瓦的頂間隙，一般情況可依據經驗可取軸直徑的1‰～2‰，應按轉速、載荷和潤滑油粘度在這個范圍內選擇。對高質量、高精度加工的軸頸，其值可降到

5/10000。我們使用的是是用壓鉛法測量。用6根長約30至40毫米直徑為0.5至1毫米的錫基熔斷絲分別放在軸瓦組合面和軸頸上然后將軸瓦和瓦蓋裝上，均勻使力，上緊螺栓，最后取出演變的熔斷絲，用0至25毫米的百分尺測出它們的厚度，記錄下來，計算出軸瓦的左端，右端頂部間隙。②用同樣的方法測出軸承蓋和上軸瓦的間隙，這次放4根熔斷絲放在軸承體和軸承蓋組合面上，均勻使力上緊螺栓，將壓扁的熔斷絲取出，用百分尺測出他們的厚度，計算出平均厚度。③側間隙沒有規定時，每面為頂間隙的1/2。根據要求刮削側間隙。但是，在對軸瓦進行刮削的過程中，通常情況下不能留側間隙，因為刮軸瓦時，需要在180°范圍內確定軸的正確位置，在這種情況下，需要將側間隙的部位作為軸承的定位，同時刮削完畢軸瓦后，再輕輕的刮出側間隙。對于側隙部位，通常情況下由瓦口的結合面通過處延的方式直接伸到規定的工作接觸角度區，軸向與油槽帶、潤滑楔角相接，此部位與軸是不應有接觸的，刮削過程中需要特別注意。留側隙通常情況下是為了散熱，由此流出一部分潤滑油，同時帶走一部分熱量。側隙不能開得過大，這樣會使潤滑油大量地從側隙流走而減少軸與軸瓦所需用的潤滑油量，側隙與瓦口平面處的尖角應倒角，視軸瓦大小，一般為1×45°～3×45°。側隙基本上是由兩段不規則的圓弧組成的。軸頸和下軸瓦的間隙可用塞尺測量。用不同厚度測量，并記錄好每次的深度。根據塞尺的厚度和深入的長度判斷出間隙。如果下軸瓦兩側的間隙無圖紙規定，可取用主軸直徑的（0.3～0.1）/1000在細刮軸瓦時上、下瓦應加墊用測出的間隙從而確定在組合面加銅皮的厚度。銅墊加成雙層，可加墊0.10～0.20mm。加墊總厚度的原則是：使軸瓦留有0.08～至0.20mm的刮削余量；一方面是保證刮削的質量，但是另一方面又要盡量減少刮瓦工作量。④裝配后刮削兩端軸瓦，在軸瓦上著色，壓緊裝配時，壓力要均勻，軸不能壓得太緊，能轉動就行，人工轉動軸瓦，進行研磨。研磨后瓦面的最高處將會出現黑亮，較高處則會黑而不亮，用刮刀把黑亮處刮掉。當亮黑點不明顯時，在軸頸上抹上著色劑再研磨。周而復始地研磨，刮削，直到瓦面與軸頸接觸面和間隙都符合標準。一般情況，這時整個瓦面都要有接觸，但是接觸點不能太多，當間隙已大約有0.03～0.05mm的刮削余量。然后再飛輪兩邊的軸瓦分別進行刮削。再人工轉動飛輪幾圈，取下軸瓦查看軸瓦接觸點的分布情況。當整個瓦面接觸較好，軸瓦間隙達到標準時再可進行刮花工作。⑤用三角刮刀將大點刮碎，密點刮稀。刀花是條形的，就是為了方便于透平油的貯存和循環。然后在下軸瓦中心60°～70°夾角內布滿接觸點，每平方厘米有2-3點最為適宜，不能少也不能多，如圖2所示。

2.4 精刮軸瓦 研點方法與粗刮一致，點子由大到小，由疏到密，由深到淺，大點子在削刮過程中，可用刮刀破開變成密集的小點子，經過多次削刮，逐漸刮至要求，只有經過精刮后的軸瓦才能算合格。因為軸瓦是巴氏合金澆注的，刮削的過程要特別認真和小心以避免不必要的失誤影響刮瓦質量。與此同時與軸相關件的中心距偏差、步輪齒面的接觸狀況等還要進行考慮，進而在一定程度上使軸的位置更加精確。

2.5 軸瓦安裝 通常情況下，需要將受力軸瓦的瓦背與瓦座的接觸面積要超過70%，并且分布均勻，其接觸范圍角a要超過150°，對于允許有間隙部分的間隙b控制在0.05mm。如圖3所示。對于不受力的軸瓦，通常情況下其與瓦蓋的接觸面積要超過60%，而且均勻分布，其接觸范圍角a要超過120°，允許有間隙部位的間隙控制在0.05mm。如圖3所示。通常情況下，如果不符合相關的標準，需要以瓦座與瓦蓋為基準，接觸分布的情況通過著色法進行檢查，然后利用細銼銼削瓦背進行相應的修研，直到符合標準。裝配軸瓦與瓦座、瓦蓋的過程中，將滑動軸承的固定銷進行固定，對于兩半瓦合縫處需要墊片進行處理，墊片應清潔光滑沒有棱刺，瓦口兩端墊片厚度相一致。

2.6 更換潤滑油 檢測油品質量，用符合標準的油進行更換。

2.7 增加通風降溫設備 在天氣炎熱時，環境對機組影響很大，為了保證機組正常運行，完成生產任務，使廠房內溫度保持適宜運行溫度，保證機組正常運行。

參考文獻：

[1]左光璧.水輪機[M].湖南省水利水電學校，1995.

[2]周厚全，汪俊.水輪機機組安裝與檢修[M].黃河水利出版社，2009.

[3]陳建農，方永耕.水輪機及輔助設備運行與檢修[M].河海大學出版社，1990.endprint