基于反饋軸承壽命的動調軸流風機液壓缸運行可靠性研究與應用

周黎明

(國能粵電臺山發電有限公司，廣東 臺山 529228)

動調軸流風機是火電廠機組的重要輔機，液壓缸是動葉可調式軸流風機的核心部件[1]。據統計，近3年來，德國透平通風技術有限公司(TLT)動調軸流風機液壓缸反饋軸承損壞引發的風機故障次數較多，已成為TLT動調軸流風機安全穩定運行的隱患。

TLT動調軸流風機液壓缸反饋軸承損壞將導致動調軸流風機退出運行，嚴重時導致發電機組跳閘。需對TLT動調軸流風機液壓缸反饋軸承運行狀況進行研究，提高運行可靠性。

1 動調軸流風機液壓缸反饋軸承損壞原因

TLT動調軸流風機液壓缸結構緊湊，內部部件較多，加工制造精度要求較高，結構相對復雜[2]。當液壓缸向左或向右移動時，反饋桿亦一起向左或右移動，使伺服閥上齒條往右或左移動，從而使伺服閥將油道的油孔堵住，則液壓缸處在新工作位置下不再移動，動葉片處在增大或關小的新狀態下工作[3]。反饋軸承作用有2個，在起到對反饋桿支撐作用的同時，將反饋桿位移傳遞到齒輪上，使齒輪帶動齒條及伺服閥移動，達到伺服閥將油道的油孔堵住、液壓缸穩定在新位置目的。

對火電廠近3年TLT動調軸流風機液壓缸反饋軸承損壞時檢查情況進行統計分析，見表1。

表1 近3年TLT動調軸流風機液壓缸反饋軸承損壞檢查情況

從表1可以看出，反饋軸承損壞情況可歸結為受力過大、潤滑不良及內圈晃動大。

1.1 受力過大原因分析

反饋軸承是將反饋桿傳遞來的力送到齒套，從而齒套帶動齒輪、齒條及伺服閥移動。如齒輪及附屬部件有卡澀情況，將因軸向力過大使保持架受沖擊過載荷，保持架內部會疲勞產生裂紋發生損壞。

由于反饋軸承是依靠液壓缸本身主軸銅套動靜間隙小流量泄漏出的液壓油進行潤滑，這部分潤滑油流經液壓缸主軸銅套，主軸銅套磨損后的銅屑將進入齒輪及附屬部件，導致卡澀。

1.2 潤滑不良原因分析

反饋軸承工作轉速為1500 r/min，依靠液壓缸本身小流量泄漏出的液壓油進行潤滑。這部分潤滑油如較少，將導致反饋軸承潤滑不良失效。

1.3 內圈晃動大原因分析

反饋軸承為雙列滾珠軸承，內圈與反饋桿緊力配合。反饋桿長度為1 m，且工作轉速為1500 r/min，導致反饋軸承內圈運行中晃動大，中心偏差超標，使軸承內外圈相互歪斜，滾動表面接觸應力過大[4]，造成反饋軸承額外受力增大，壽命縮短。

2 提高反饋軸承壽命措施

2.1 避免反饋軸承受力過大損壞

a.保證齒套、齒輪、齒條及伺服閥光潔度

對齒套、齒輪、齒條及伺服閥表面質量情況進行檢查，有無外表面劃痕、麻點等缺陷，使各部件運行無卡澀。

b.對液壓缸反饋區域加裝清潔潤滑油管路

新增加的潤滑油可由風機潤滑油站的濾網后管路引出，隔離液壓缸本身小流量泄漏出的液壓油及內部雜質，使液壓缸各傳動部件清潔，避免卡澀。

主要部件有流量控制閥1個、壓力表1塊、Φ14×2 mm流體用不銹無縫鋼管等。調整流量控制閥開度，壓力表顯示0.05 MPa，保證液壓缸反饋軸承流量在0.5 L/min。

c.選用大載荷反饋軸承

可加大反饋桿直徑，選用更大載荷的軸承。原設計軸承與更大載荷軸承規格、載荷對比見表2。

表2 原設計軸承與更大載荷軸承規格、載荷對比

2.2 避免反饋軸承潤滑不良損壞

采用上述措施，可改善反饋軸承潤滑不良問題，此措施需加裝流量控制閥門，選擇合適潤滑油量。液壓缸油質對保證液壓缸正常運行特別重要[5]，在日常的維護與維修中，需要對反饋軸承及潤滑油的質量進行檢測，確保其質量。

2.3 避免反饋軸承內圈晃動大損壞

對反饋桿彎曲度進行檢查調整，保證彎曲度小于0.1 mm。此項檢查工作應列為每次液壓缸修理必要工序。

3 結語

動葉調節風機的調節機構故障率較高[6]。TLT動調軸流風機液壓缸反饋軸承壽命的研究，保證齒套、齒輪、齒條及伺服閥光潔度、液壓缸反饋區域加裝清潔潤滑油管路、選用大載荷反饋軸承、反饋桿彎曲度檢查調整等措施將改善反饋軸承運行工況，提高使用壽命，保證動調軸流風機穩定運行，提升了設備運行可靠性，符合輔機長周期安全、穩定運行的需要。