发电机组滑动轴承安装失误导致的故障
采用滑zwnj;动轴承的发电机组,轴承安装及检修质量的好坏,将直接影响轴承油膜的工作状态及刚度,进而影响到整个机组的安全运行。在发电机组检修实践中,产生轴瓦损坏、轴系振动等事故,多数是因为安装、检修工艺不当,质量要求不高造成的。
一、轴瓦安装偏斜引起碾瓦事故
某发电机球形瓦,运行中出现振动大、严重碾瓦事故。检修时发现该瓦的方头制动销存在加工误差,轴瓦落于瓦座后,制动销与销槽有一面被卡死,造成轴瓦安装偏斜,且偏斜量较大,测量数据见表1。
表1 新、旧瓦安装间隙 mm
此瓦虽为球面瓦,且瓦背间隙符合规范要求,但由于制动销轴向被卡死,使此瓦失去自调正功能。从表1可以看出,旧瓦瓦口间隙沿轴颈方向偏斜0.07mm(前左-后左=0.08mm,前右-后右=0.06mm),即轴瓦的中心线与轴颈的中心线偏斜0.07mm。运行时,油楔间隙沿轴向不相等,油膜压力也就不相等,在压力高处,高速旋转下的轴瓦摩擦发热量显著增加,当此发热量不能被润滑油流带走时,产生热量积聚,乌金温度会升高,轴瓦产生一定的碾压变形。当碾压变形使油楔进一步破坏时,乌金温度会进一步升高,产生更大的塑性变形。塑性变形使油楔进一步破坏,乌金温度进一步升高,最终产生碾压破坏。另外,该瓦在以前检修时曾修刮过,刮瓦工艺控制不当,不能保证运行时建立起良好的润滑油膜,油膜的刚度和抗振性能下降,加速碾瓦过程。
按照规范要求,轴瓦的制动销能将轴瓦恰当制锁,不能卡死。安装新瓦时,乌金未进行修刮,将制动销侧面磨掉1.3mm,使其在销槽内有约1mm的间隙,满足运行时球面自调正的活动余量,各间隙调整值见表1。机组投入运行后,油温、瓦温、振动等参数均正常。
二、轴颈与轴瓦不对中引起烧瓦事故
某汽轮机大修后启动运行,轴向振动达240μm,径向振动也较大,未带负荷前将轴瓦烧掉,为轴颈与轴瓦不对中所致。该汽轮机大修后转子及轴承箱扬度值见表2。
表2 轴承箱扬度值 mm/m
从表2可以看出,1#、2#轴颈的扬度与轴承箱扬度都存在较大偏差。瓦背与轴承盖采用紧力配合,轴颈落在轴瓦上后,承力面存在一个夹角,造成油膜压力投影点与轴承底座几何中心不重合,轴承座产生轴向偏转,由此引起轴向振动。轴瓦与轴颈夹角的存在,造成轴瓦局部载荷增大,影响油膜的工作状态而逐步导致烧瓦。
根据规范要求,汽轮机轴承座纵向水平以转子根据汽缸洼窝找好中心后的轴颈扬度为准,存在较大偏差肯定是不允许的,必须调整轴承箱的扬度使二者吻合。
三、轴瓦安装时轴向间距不合适引起烧瓦事故
某燃气轮发电机曾发生与一般情况有所不同的烧瓦事故,2#瓦的后侧阻油环与轴颈凸缘发生严重摩擦,导致阻油环烧阻油环乌金全部熔化流向轴承室,轴瓦工作区后侧的乌金轴向30mm范围内也因高温而熔化,轴颈凸缘轴向40mm范围内亮黑色。同时,因轴瓦振动大而导致了轴承支撑端盖螺栓松动,结合面顶部出现3mm间隙。机组跳闸停机,惰走过程中未发转子与定子的碰磨现象。该发电机轴承在不同状态时轴瓦断面