太河水电站导瓦烧坏及处理方法

【摘 要】本文对导轴瓦烧坏的原因进行了分析，以及导轴瓦烧坏后对导轴瓦的处理措施和研刮的方法。

【关键词】导轴瓦烧坏原因；导轴瓦研刮；处理方法

1简介

太河水电站位于淄博市淄川区淄河干流上，是一座以防洪、灌溉为主，兼顾工业、生活用水、发电等综合利用的国家大（II）型水利枢纽工程。水库兴利库容1.128亿立方米，最大库容1.833亿立方米。

1996年，在水库除险加固工程结束后，根据多年来水量，在水库灌溉洞出口建渠首发电站一座。设计装机容量为1*630KW+2*250KW，实际装机容量为2*250KW。该电站与1999年4月建成投产，至今共累计运行2998天。

2发现问题

去年冬天发现导轴承瓦外甩油厉害，温度升高，拆下后，重新换上油毡纸，温度仍未降下来。一直维持在53℃左右。另外又加上频繁的甩油，在反复的加油的情况下，导轴承瓦的温度能降到49℃（环境温度在8℃，功率在100KW左右）。随着天气的转暖，导轴承瓦温度升高也成了急需解决的问题。

另外，由于太河水力发电站自建成投入运行发电已14年，各种机械及电器设备从未进行升级改造，大部分设备已严重老化，故障频发，运行不稳定存在很大安全隐患，严重威胁电站的正常运行。经过研究，决定在枯水期请设备生产厂家来对进行大修。

厂家维修人员将设备拆开后，发现一号机的导瓦烧坏，（如图所示）：

3导轴承瓦烧坏的原因

导轴承用来约束轴线位移和防止轴的摆动。主轴在运转的时候起到摩擦保护的作用。查图纸可知，轴与导瓦的设计间隙是0.35mm，但是在实际运行中间隙可能与设计间隙不符。通过查资料和向有经验的老师傅请教，对导瓦烧坏的原因形成两种观点：

1）当轴转动时，携带着汽轮机油从这边向那边转动，由于导瓦比最初的位置有所下降，在油的浮力顶托下，间隙变小，造成进入油瓦的油减少，在轴与导瓦的磨损下，使相应的导瓦温度没有及时降下来，日积月累，造成导瓦烧坏。

2）在轴与导瓦的相互摩擦下，间隙越来越大，在不将间隙调整到原来的状况下，仍然按照原先的进油量来降低温度，而这时由于间隙变大，进油量减少，在现在变大的间隙下就不能使温度完全降落下来，日积月累，造成导瓦烧坏。

在经过多种分析后，基本上认为间隙变化是造成导瓦烧坏的主要原因。

4烧坏导轴承瓦的处理措施

导瓦使用的材料是巴氏合金，经查巴金，铂族的一员，呈银白色金属光泽，色泽鲜明。比重12，延展性强。硬度4-4.5。以上可知巴氏合金的硬度不大，维修人员决定用三棱刮刀对导瓦进行研刮。

5导轴承瓦的研刮

导轴瓦研刮前，先将轴颈和轴瓦清洗干净，再在轴颈上按导轴瓦实际运行位置设置导向模块（铝箍或软质绳箍4～5圈），其中导向模块与轴线垂直，以作为研瓦时在轴颈上来回移动的导路。

研磨时，先用苯或酒精再次清洗轴颈和擦净轴瓦。然后将导轴瓦扣在轴颈上，紧靠导向箍，用人工或机械工具，使导轴瓦在圆周方向作往复运动5～6次。运行时注意瓦底面应与轴颈底面平行并尽可能与运行时的实际位置一致。然后取下轴瓦，翻转180°放在刮瓦架上进行刮削。其刮削具体要求如下：

1）在刮好的瓦面上，单位面积必须达到一定数量的接触点。接触点是指推力瓦与镜板、导轴承瓦与滑转子研磨后产生的接触瘢痕，要求瓦面上达到每平方厘米有2～3个接触点，并要求接触点均匀。检查时可用一块开有10mm*10mm方孔的纸板盖到轴瓦面上的任一位置，孔中都应当数得出2～3个接触点。每块轴瓦局部不接触面积，要求每处不得大于轴瓦总面积的2%，其总和不得超过该轴瓦总面积的5%。

2）瓦面应有刀花。刮花的目的是为了在接触间隙内存有少量的油，有利于油膜的形成，造成良好的条件。因此，刀花的深浅程度和分布对油膜的存在有直接的影响。刀花要清晰、排列整齐、大小一致、分布均匀。

3）沿轴瓦进油边应刮成斜面，当机组启动时，有利于油膜的形成。进油边的斜面按图样要求修刮，如无明确规定，进油边款款10mm、深0.5mm刮削，斜边与接触面必须圆滑过渡，不能出现台阶。为避免留下毛刺，可将轴瓦所有非进油边刮约0.3mm的圆弧倒角。

4）瓦面中部要刮低。对于支柱式推力轴瓦，机组运行时支柱螺栓支撑部位的温度会较高，促使支撑中心处的瓦面因温升变形、增大而凸起（瓦下部有托盘支撑时，瓦的机械变形可抵消部分热变形），瓦面的变形导致瓦面单位面积增大，容易使瓦面磨损而造成烧瓦现象。实践证明，瓦面被烧的部位都在受力集中的部位，即支柱螺栓支撑中心的圆周线附近。因此，为了减少运行时推力瓦产生的热变形和机械变形，对瓦面中部要适当刮低，即在轴瓦的中部约占轴瓦面积1/2的扇形面积处先刮低0.02～0.03mm，然后再1/4的扇形面积处再刮低0.02～0.03mm。

直至接触面达到每平方厘米至少有一个接触点和全部接触点的面积不小于总面积的75%这两项要求。瓦面刮削合格后，再按图样要求在进油侧刮削进油边。

导轴瓦研刮结束后，轴颈表面须用细毛毡，研磨膏进行较长时间的研磨，使其表面光洁，然后涂上凡士林油并用白布或塑料薄膜缠绕保护。刮削后的导轴瓦上应均匀地图层纯净的凡士林油或钙基脂，并用相同油纸或石蜡纸覆盖或纸箱保护。

6研刮后的使用效果

经过研刮处理的导瓦，在重新装配后，将间隙调整到0.40-0.50mm，使进入到导瓦的油量增大，经过24小时的满负荷试运行，导瓦的温度在40℃左右，（环境温度在27℃）。这样，基本上达到了大修的目的。并且解决了油温升高的问题。结束了依靠通过反复的加油来降温的历史，节省了汽轮机油，增加了经济效益。为电站的安全运行，奠定了良好的基础。