燈泡貫流式水輪發電機組不吊主軸的機組組合軸承檢修

李 紅 軍，　畢 文 濤

(寶珠寺水力發電廠，四川 廣元　628003)

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燈泡貫流式水輪發電機組不吊主軸的機組組合軸承檢修

李 紅 軍，畢 文 濤

(寶珠寺水力發電廠，四川 廣元628003)

青居電站2F機組組合軸承檢修方法有效解決不吊主軸的組合軸承檢修，雖然在水輪機管型座內進行檢修存在空間較小、檢修作業困難，起吊作業安全風險較高的缺點，但此方法具有拆卸部件少，拆裝周期短，拆裝效果好的優點。?該組合軸承檢修方法可供同類型機組組合軸承大修特別是徑向軸承故障檢修提供借鑒。

燈泡貫流式；水輪發電機組；組合軸承；檢修過程

1　前　言

四川華能青居水電站位于嘉陵江干流中段的四川省南充市青居鎮。是嘉陵江蒼溪至合川段水電規劃十三級開發方案中的第十級。電站工程采用筑壩壅高水位，截彎取直方式引水發電并修建船閘通航.電站裝有4臺燈泡貫流式水輪發電機組，單機容量34 MW，總裝機容量為136 MW。年設計發電量5.99億kWh，總庫容1.17億m3，水輪發電機組設備由東芝水電設備(杭州)有限公司提供。歷次青居電站機組大修時，都是吊出主軸在安裝間拆除組合軸承各部件進行密封更換，徑向軸承抽出檢查、刮瓦處理，正反推力軸承檢查、刮瓦處理，正反推支柱螺栓受力檢查，鏡板研磨處理等檢修工作。吊出主軸必須拆除主軸連接的各附屬部件吊出主軸檢修拆除部件，較多、難度較大、耗費工期長。本次機組組合軸承檢修特制定出不吊主軸組合軸承檢修方案。

2　發電機的組合軸承結構

燈泡貫流式發電機的組合軸承由正、反向推力軸承和徑向軸承，正、反向推力軸承承受機組運行時的軸向水推力和停機時的反向軸向水推力；而徑向軸承與水輪機導軸承共同承受轉動部分的重量及徑向不平衡力，其中徑向軸承為筒式軸承，需主軸頂起一定高度才能取出檢修，正、反向推力軸承和徑向軸承組合裝在同一個油箱內稱之為組合軸承油箱(見圖1)。

3　檢修過程

3.1排油和拆卸管路

全關高位油箱至發電機組合軸承、水導軸承的油管閥門，全關技術供水系統至組合軸承的水管閥門；通過重力作用排盡發電機組合軸承、水導軸承及油管的透平油至低位油箱。做好組合軸承油箱附屬油氣水管路標記，拆除附屬油、水、氣管路及扶梯并吊出于管型座外。

3.2軸承油箱拆除準備

管型座內檢修組合軸承必須滿足空間上的要求，測量油箱到水導軸承的距離為4 300 mm,測量油箱、鏡板、徑向軸承架與徑向軸承的徑向距離和為3 550 mm(具體尺寸如下),在管型座檢修組合軸承空間滿足要求，然后做大量相關的技術工作，制定相關的技術措施，設計相應的檢修工具，焊接相應的吊點，確保在管型座內檢修組合軸承順利進行。

3.3軸承油箱拆除

設計吊裝組合軸承油箱專用滑車(見圖2)，安裝滑車在主軸吊裝滑軌上，通過加墊將油箱重量轉移到滑車上，用固定在水導軸承下游側兩個2T手拉葫蘆在水平方向左右側均勻平移軸承油箱，使油箱徑向方向移動到管型座下游側靠近水導軸承，為其他部件拆除騰出空間。

3.4鏡板拆除

做好鏡板標記，在鏡板正上方焊接吊點將鏡板分半拆除，通過手拉葫蘆將鏡板放在主軸下游側緊靠油箱位置，并做好防護措施。

3.5機械主軸頂起

圖1　青居組合軸承

圖2　專用滑車

轉子吊出后，根據主軸直徑和垂直支撐平臺與主軸間高度制作半月形主軸頂起工具和剛性主軸支撐平臺，主軸頂起工具上墊放5 mm橡膠墊保護主軸表面，在組合軸承上游主軸側法蘭安裝主軸頂起工具和剛性主軸支撐平臺(見圖3)，在主軸頂起工具和剛性主軸支撐平臺間均勻軸對稱放置兩個32T的機械千斤頂，在主軸法蘭上游側軸向X、Y方向各安裝兩個百分表，監視主軸的偏移方向，用水導軸承作為主軸頂起的另一個支點，并在主軸水導軸承下游側軸向方向安裝一個百分表，監視主軸的軸向移動串量，均勻壓32T機械千斤頂使主軸垂直抬高.參照圖紙的徑向軸承瓦與主軸總間隙使用塞尺測量各軸承的實際總間隙值，用塞尺測量主軸徑向軸承與軸承支座間間隙(一般為0.60 mm～0.75 mm)，并監測主軸在各方向頂起變化量。主軸徑向軸承與軸承支座間水平間隙均勻，下部間隙略大于上部間隙0.05 mm～0.10 mm時，將主軸頂起工具楔形板楔緊，輔助主軸位置剛性固定，將主軸頂起工具、楔形板及剛性主軸支撐平臺之間采用間斷焊接固定，保持主軸位置固定。

3.6徑向軸承拆除

徑向軸承為筒式軸承，且徑向軸承、軸承殼和反向推力軸承共用一個瓦架，拆除徑向軸承，必須將公用瓦架一起拆除平移至主軸下游側。用塞尺復測主軸徑向軸承與軸承支座間水平間隙均勻，在主軸上均勻涂透平油，兩個2T手拉葫蘆水平均勻用力，將反向推力瓦架與徑向軸承整體一齊拉出，拉出過程中必須用百分表監視主軸上游側各方向偏移方向和主軸的軸向移動串量，確保主軸上游側各方向偏移方向不超過0.05 mm, 主軸的軸向移動串量不超過0.50 mm，用手拉葫蘆將徑

圖3　主軸頂起工具

向軸承和反向推力軸承架整體拉出后拆除徑向軸承利用管型座的吊點將徑向軸承及瓦架分半并平移到下游側方便檢修。

確認徑向軸承瓦在向下游側從徑向軸承殼中拆卸抽出時徑向軸承瓦、軸承殼與反推力座一同拆出于軸承支架，然后逐件拆開反推力座、軸承殼直至徑向軸承瓦；拆開徑向軸承上游側軸承蓋2/2瓣，在徑向軸承瓦下方支撐牢固，拆除徑向軸承瓦組合定位銷和螺栓，吊出徑向軸承瓦上瓣，拆掉支撐再吊出徑向軸承瓦下瓣。

3.7徑向軸承回裝

對徑向軸承刮瓦處理，復核測量徑向軸承與軸承座之間的上下左右尺寸，檢查主軸位置是否變化，必要時使用頂軸千斤頂重新調整主軸位置，應滿足拆卸時的間隙尺寸要求。復查將要回裝的徑向軸承瓦面及主軸表面粗糙度合格后，按圖紙要求在主軸上進行組合。徑向軸承瓦上的圓柱銷與徑向軸承殼的槽口在+Y方位對正，將徑向軸承殼套到徑向軸承瓦中。使用千斤頂將主軸回落在徑向軸承上，撤下千斤頂，拆除頂軸工具、剛性支撐。回裝徑向軸承瓦上游側擋板，恢復安裝軸承密蓋。

3.8鏡板、組合軸承油箱等附件回裝

通過管型座吊點按順序進行回裝工作。進行反向推力軸承按標記組裝完成進行刮瓦處理合格，鏡板按標記組組裝，用刀尺檢查鏡板平整度，對鏡板進行研磨檢查合格，更換密封件，鏡板回裝檢查合格；正推軸承刮瓦處理，組合軸承油箱密封件更換，組合軸承油箱放在滑車上，用兩個2T手拉葫蘆將油箱平移至上游側靠近組合軸承油箱支座，均勻擰緊組合軸承支柱螺栓。

3.9測量和檢查

待各部件組裝完成后，測量主軸的水平度必須在0.02 mm∕m范圍內，啟動組合軸承高壓頂起裝置，測量頂起高度，通過組合軸承及水導軸承節流閥調節主軸頂起高度；高壓頂起裝置啟動后通過兩個千斤頂同時頂轉子上游側和下游側使轉子上、下游竄動測量組合軸承正反推力軸承總間隙必須在0.50 mm范圍內。

3.10回裝管路附件、油系統循環

清洗高、低位油箱及潤滑油油管路，回裝管路，油箱充油；打開進油管和排油管閥門使管道和軸承內充油，沖洗軸承和管道對組合軸承進行油循環試驗，確保組合軸承各部件無滲漏現象。回裝主軸護罩并更換相應耐油密封條；測溫探頭部件回裝，回裝相應附件。

4　結　語

青居電站2F機組組合軸承檢修方法有效解決不吊主軸的組合軸承檢修，雖然在水輪機管型座內進行檢修存在空間較小、檢修作業困難，起吊作業安全風險較高的缺點，但此方法具有拆卸部件少，拆裝周期短，拆裝效果好的優點。該組合軸承檢修方法可供同類型機組組合軸承大修特別是徑向軸承故障檢修提供借鑒。

(責任編輯：卓政昌)

2016-06-29

TM923.3；TK733+.8；TH133.3

B

1001-2184(2016)04-0154-03

李紅軍(1986-)，男，四川廣安人，本科學歷，助理工程師，長期從事水電機組檢修技術工作；

畢文濤(1987-)，男，湖北鐘祥人，本科學歷，助理工程師，長期從事電力生產技術工作.

[1]國家能源局，燈泡貫流式水輪發電機組安裝工藝規程[M]，北京：中國電力出版社 2012.3

[2]劉國選，燈泡貫流式水輪發電機組運行與檢修[M]，北京：中國水利水電出版社 2006?.6