發(fā)布時(shí)間：2022-03-16所屬分類(lèi)：工程師職稱(chēng)論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要： 針對(duì)電站水輪發(fā)電機(jī)組主軸支承軸瓦的潤(rùn)滑油密封系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重漏油故障問(wèn)題，研究了產(chǎn)生故障的原因，結(jié)合理論分析計(jì)算，提出了將開(kāi)式泵殼改為閉式泵殼，使之成為圓盤(pán)摩擦泵。從廣義上講，實(shí)現(xiàn)了由灌到排的轉(zhuǎn)變，使泵殼縫隙原本的泄漏流動(dòng)變?yōu)槲土鲃?dòng)。實(shí)踐證明
摘 要： 針對(duì)電站水輪發(fā)電機(jī)組主軸支承軸瓦的潤(rùn)滑油密封系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重漏油故障問(wèn)題，研究了產(chǎn)生故障的原因，結(jié)合理論分析計(jì)算，提出了將開(kāi)式泵殼改為閉式泵殼，使之成為圓盤(pán)摩擦泵。從廣義上講，實(shí)現(xiàn)了由“灌”到“排”的轉(zhuǎn)變，使泵殼縫隙原本的泄漏流動(dòng)變?yōu)槲土鲃?dòng)。實(shí)踐證明采取的措施得當(dāng)，水輪機(jī)主軸密封漏油問(wèn)題得以圓滿解決。
關(guān)鍵詞： 圓盤(pán)摩擦泵;密封;漏油;措施
O 引言
某電站1臺(tái)臥式水輪發(fā)電機(jī)組水輪機(jī)主軸的支承結(jié)構(gòu)原為向心滾珠軸承，為了便于主軸的拆卸、安裝和易于檢修，通過(guò)自行設(shè)計(jì)加工、改造，將向心滾珠軸承改裝為中開(kāi)面式銅瓦滑動(dòng)軸承。
改裝滑動(dòng)軸承是成功的，使用正常，但遺留下來(lái)的水輪機(jī)軸封漏油問(wèn)題突出，不僅造成潤(rùn)滑油的浪費(fèi)，同時(shí)也嚴(yán)重污染地面環(huán)境。由于需要頻繁停機(jī)補(bǔ)充加油，使發(fā)電機(jī)組不能正常運(yùn)行，影響了當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活用電。類(lèi)似這種軸封漏油現(xiàn)象，在泵、風(fēng)機(jī)等機(jī)械均常有出現(xiàn)fJ.引。本文就該機(jī)組的軸封漏油故障問(wèn)題進(jìn)行了分析研究和處理。實(shí)踐結(jié)果證明，對(duì)主軸油封漏油故障問(wèn)題分析準(zhǔn)確，采取的措施得當(dāng)，消除了漏油。
1 密封故障
1.1主軸支承裝置
如圖l所示，在水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的軸承機(jī)座上面，有1個(gè)中開(kāi)面式油箱，水輪機(jī)主軸軸心水平穿過(guò)油箱中開(kāi)面。在油箱內(nèi)的主軸上，從左到右順序安裝著左端油封、自帶油泵、滑動(dòng)軸承和右端油封。
1.2主軸潤(rùn)滑裝置
軸承的潤(rùn)滑依靠自帶油泵來(lái)承擔(dān)，見(jiàn)圖l。該泵由一面均布4枚葉片的圓盤(pán)葉輪和泵殼組成，設(shè)置于滑動(dòng)軸承的左邊。其中葉輪隨軸旋轉(zhuǎn)，通過(guò)自濺方式將油液提升到軸承頂部油管，油液流過(guò)軸承排人油箱，往復(fù)循環(huán)。圓盤(pán)左邊的泵殼，是一個(gè)固定不動(dòng)的環(huán)形平板，與圓盤(pán)同心、平行且有一定的距離矗，可防止油液泄漏，起密封作用。
1.3主軸密封系統(tǒng)
由環(huán)形平板泵殼和油箱左右的兩個(gè)油封構(gòu)成主軸密封系統(tǒng)，漏油僅涉及到左油封。主軸轉(zhuǎn)速為500 1./min，主軸直徑為西187 mm，環(huán)形平板內(nèi)半徑為%=175 mm，外半徑%=180 mm。因泵殼內(nèi)徑與主軸之間存在很大的環(huán)形空間，故稱(chēng)為開(kāi)式泵殼。兩個(gè)油封為單槽氈圈油封。
1.4觀察漏油現(xiàn)象
每次開(kāi)機(jī)不足l min，左端油封開(kāi)始大量往外漏油，每隔2 h左右，需要向油箱補(bǔ)充1 L潤(rùn)滑油，足見(jiàn)漏油問(wèn)題相當(dāng)嚴(yán)重。打開(kāi)油箱蓋觀察發(fā)現(xiàn)，從開(kāi)式泵殼縫隙處大量飛濺出去的油液，狀似旋轉(zhuǎn)拋物面，集中對(duì)準(zhǔn)左油封傾力噴射出去，其結(jié)果導(dǎo)致左油封產(chǎn)生嚴(yán)重漏油現(xiàn)象。因此，解決問(wèn)題的根本途徑是減少泵殼縫隙泄漏量。
2 解析計(jì)算
2.1泵殼泄漏分析
泵殼與圓盤(pán)之間的油液泄漏流動(dòng)可以看作為定常流動(dòng)。由于間隙的高度比寬度和長(zhǎng)度小很多，故稱(chēng)為縫隙流動(dòng)，泵殼為環(huán)形平板，與圓盤(pán)平面平行，稱(chēng)為平板縫隙流動(dòng)，油液從四周向中心流出，為徑向平板縫隙流動(dòng)(渦匯)。
為了探求泄漏的主要因素，先假設(shè)兩個(gè)平板不動(dòng)，僅由壓力差產(chǎn)生流動(dòng)。間隙高為h，寬為單位長(zhǎng)度(垂直紙面方向)，因此可簡(jiǎn)化為一元流動(dòng)。壓力沿流動(dòng)方向降落。如圖2所示，為了簡(jiǎn)便，取單位寬度縫隙中厚為dy，長(zhǎng)dx的微元體為研究對(duì)象。
2.3圓盤(pán)摩擦
泵式(5)是在圓盤(pán)不動(dòng)的條件下推導(dǎo)出來(lái)的，實(shí)際上圓盤(pán)是隨軸在轉(zhuǎn)動(dòng)。油液由于粘性在縫隙^ 中，被圓盤(pán)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，受離心力甩向外方，構(gòu)成了吸油的原動(dòng)力。離心力能抵消一部分壓力差△p，使泵殼泄漏量還可再減少一些。當(dāng)離心力大于壓力差△p時(shí)，就成為一個(gè)圓盤(pán)摩擦泵。泵殼由開(kāi)式改變?yōu)殚]式，由于增大了粘性油液的離心力，因此就為泵殼縫隙的疊加流場(chǎng)由渦匯變渦源提供了有利條件。
3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
按照上述方法對(duì)甘肅夏河桑科水電站進(jìn)行了改造。另外，為避免停機(jī)后油液在重力作用下順軸流向油封，一則在泵殼之左設(shè)一擋油盤(pán);二則將左油封由單槽改為三道油槽，第一、三槽空著不放氈圈，底部鉆孔通向油池，只在中間的第二槽放氈圈。這樣就提高了油封性能質(zhì)量，做到了萬(wàn)無(wú)一失。開(kāi)車(chē)試機(jī)，透過(guò)氈圈僅有微量滲油，但漏到第一道油槽即由底部排油孔排到油池，不會(huì)漏到殼體外，達(dá)到了預(yù)期效果。
4 結(jié)論
1)經(jīng)計(jì)算，滑動(dòng)軸承需要油量有l(wèi) L/min就足夠了，而實(shí)際泵油量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)值，所以自帶油泵圓盤(pán)不必帶有葉片，僅有圓盤(pán)即可。
2)有關(guān)幾項(xiàng)技術(shù)措施切中要害，既效果良好、簡(jiǎn)便易行，又節(jié)約裝置空間，對(duì)同類(lèi)中小型水輪發(fā)電機(jī)組有指導(dǎo)意義，值得推廣。——論文作者：馬希金，肖聰，張人會(huì)
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