发电厂汽轮机轴承安装工艺及检修方法探究

摘要：轴承是承担转子重力并支撑转子转动的重要组件，假如轴承的安装方法不正确，整个汽轮机都将无法运转。目前大部分技工都将轴承安装及检修方法视为“压轴戏”，不轻易外传，致使汽轮机轴承安装与检修都需要专业人员进行，对发电厂汽轮机高效稳定运行造成若干阻碍。本文就着眼于发电厂汽轮机的轴承安装工艺进行详尽分析阐述，并针对安装工艺探究其检修方法，为汽轮机组高效稳定运行提供理论基础。

关键词：汽轮机组；轴承安装；检修方法；推广

中图分类号：TK26 文献标识码：A 文章编号：

电力是保障国家安全、提升国家经济发展速度的主要组成部分，在当今高速发展时代具有不可替代的作用。汽轮机组是保障发电厂稳定高效生产、运输电能的主要设备，一旦汽轮机组出现问题，整个发电厂都处于瘫痪状态。因此，对汽轮机组中零部件的安装及维修对发电厂具有极其重要的意义。本文下面就零部件中轴承的安装工艺进行分析并对其常规检修方法进行论述。

1 轴承分类及工作原理

1.1 轴承大致分类

轴承大致可分为：调心球轴承、圆柱滚子轴承、调心滚子轴承、角接触轴承、圆锥滚子轴承、推力及推力角接触轴承、滚针轴承、长圆柱滚子轴承、关节轴承、外球面轴承等，每一种轴承都有其具体特征及使用用途。本文研究的汽轮机轴承可分为：支撑轴承（径向轴承）、推力轴承。支撑轴承主要支撑来自于转子自身重量及不平衡重量所产生的离心力，其主要作用是确保转子在气缸内径向位置正确，不受离心力影响而改变；推力轴承主要是确定转子在气缸内轴向位置及承担转子轴向推力。本文着重研究支撑轴承工作原理及安装工艺与检修方法。

1.2 支撑轴承工作原理

目前市面上常见的支撑轴承主要形式有：圆筒、椭圆、可倾瓦、组合等几种，本文着重介绍圆筒形态轴承工作原理。

图1：圆筒形轴瓦工作原理

（a）自上而下的楔形间隙；（b）轴颈运动轨迹及油压分布情况；（c）油楔中压力分布

如图1所示，轴瓦直径是远大于轴颈直径的，当轴承处于静止状态时，轴颈置于轴瓦底部，轴颈圆心O、位于O下方（a），轴颈与轴瓦之间自然构成自上而下的楔形截面间隙。当汽轮机组开始运转，向轴承宽口提供足够油，轴颈开始高速运转，运转过程中带动附着其外壁油共同运转（b），因油具不可压缩性，宽口进油量远大于使用量，从而带动其周围层油高速运转。高速运转产生的油压促使轴颈不断上下浮动，当楔形间隙内油压在运转过程中达到平衡状态，轴颈便处于相对平衡稳定位置上高速旋转（c）。这时，轴颈与轴瓦之间产生楔形间隙，建立液体摩擦系统，使轴承稳定运转。

2 轴承安装工艺及检修

轴承的安装并不是简单的将轴承正确安装即可，而是要对轴承质量及各个方面进行详尽检验后才能用于安装，此举可保证轴承在正确安装后能长久稳定工作。

2.1 轴承质检

当供货商将轴承运抵现场时，由专门的负责人员与运货商共同开箱验货。主要检查轴承是否存在衔接裂缝、有无碰伤、锈蚀等情况。在检查的过程中部分轴承需要拆卸检查内部结构，在拆卸的过程中需要对轴承解体部分进行准确标记，防止组装过程中出现组装错误或者遗留零部件，标记没有具体要求，可以按照检查人员习惯进行。

当轴承外部及内部均检查完毕后，部分零部件需要用特殊方法进行检查是否存在质量问题。乌金部件可以进行着色检查，检查乌金部件是否有裂纹、气孔、夹渣、脱胎等质量问题；另外一种检查方法为煤油浸泡实验，将乌金部件浸入煤油24h，24h后将轴承外表煤油擦干净，用浓度稍高的白石灰液体均匀涂抹于轴承表面，待液体自然风干后即可观察接缝处是否出现煤油浸润现象，表面是否出现脱落等。

2.2 轴承组装前检查平面是否平整

虽然在制造厂内，已经对轴承承载能力进行精确计算，但因为是批量生产，有可能出现生产过程中轴承变形等情况。因此在组装前必须对轴承平面进行检查，防止组装后轴承表面不平整而影响最终效果。检查方法如下：将轴承座与支承转子的两个下瓦进行组装，在转子轴颈处涂抹明朗颜色，将转子水平吊放于轴瓦之上，然后缓缓转动转子，假如轴承面部不平整，在轴瓦上面就会出现明朗颜色，从而得到判断。

2.3 安装工艺

①轴承安装需要考虑到轴承与转子轴颈在纵向方向能够更好结合，因此，固定式轴承瓦套与轴承衬瓦套之间设计必须有球面配合；②部分轴承球面在经过修刮后，其间隙会发生轻微变化，因此必须进行多次测量取平均值；③为保证汽轮机组正常稳定运行，在运行过程中轴瓦乌金温度在70℃~90℃之间，这就要求有足够的间隙保证充足供油量，在圆筒瓦轴承左右中分面往下开一个进油油囊，油囊宽度与下瓦进油口宽度一致，长度是将下瓦内半圆周长平均分为三等分。油囊下端修刮成半椭圆形，深度为底部半椭圆形处0.05mm~0.1mm，靠近上端瓦中分面处为0.6mm~0.8mm（图2）；④注意根据轴承不同结构类型选择相对应的支承结构，将轴承支承固定在轴承座上方；⑤汽轮机在扣大盖之前，能够对瓦枕的研磨进行详细的检查，但是一旦盖上大盖，就难以检查及修刮，因此在扣大盖之前保证轴承瓦枕接触面积不能少于75%，且0.03mm塞尺不能塞入。

图2 支持轴承油囊修刮示意图

2.4 检修要点

①检修首先检修测量轴承每侧瓦块的厚度，看是否出现厚度差，出现则有针对性的进行修刮；②检查进油口宽度是否满足设计要求及实际要求，部分设计要求达标但是不能满足轴承高速运转热量散发要求，必要时候对进油方向进行修刮，主要为修刮进油油楔；③瓦块与推力盘之间接触面积检查，不能因为瓦块间存在厚度差而影响工作效率；④扣大盖之前特别注意检查是否存在活动部件存留在气缸内部，如有则及时清除，防止对气缸造成不必要损害。

3 结束语

汽轮机组的正常稳定运行主要借助于组成零部件之间的有效稳定工作，因此在轴承质量检查与组装过程中一定按照有关顺序进行，在组装好后对各个容易出问题的地方进行详细检查，保证扣大盖后，汽轮机组既能高效稳定运行。

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