探讨导链水平拔出推拉杆工艺在接力器渗油处理的应用

摘 要：对水轮机发电机组的接力器推拉杆端盖渗漏研究是水电站调速系统特别关注的课题。从水电站的运行和维护过程来看,其处理水轮机发电机组接力器端盖的渗漏都是具有重要意义的，并且一直成为水电站工作人员的主要研究对象。本文将主要运用导链拔出接力器推拉杆工艺在接力器渗漏处理的应用进行论述，探讨机组调速系统的运行问题，确保其运行的安全性和稳定性。

关键词：水轮机 调速器 接力器 导链

中图分类号：C35文献标识码： A

一、概况：

石泉水力发电厂位于汉江上游石泉县城西1km峡谷出口处，是陕西第一座中型水力发电厂，目前总装机225MW（5×45MW），电站坝高65米，坝宽16米，坝长353米，设计年平均发电量6亿Kwh，控制流域面积23400平方公里。水库正常高水位410m，设计库容3.98亿m，型号为HGS-H2310调速器，由东方电机股份有限公司制造，正常工作油压2.5MPa，接力器活塞直径与配合尺寸φ450D4/dcmm，导管直径与配合尺寸φ180d4/dcmm，接力器全行程530mm，1973年12月26日第一台机组投产发电，经过多年运行后水轮机调速器的接力器漏油严重,2001年进行了一次扩大性大修,其间更换了接力器前、后密封及盘根,但接力器漏油问题并没有得到解决。漏油严重时,对压油装置排油进行处理,不但污染环境且浪费水源,更为严重的是影响机组调速器自动运行的不稳定。

二、处理方法：

1、石泉电厂1号水轮发电机组副接力器导管内漏油，处理此处渗漏，必须拔出副接力器推拉杆活塞，检查活塞和缸体磨损情况及橡胶园密封的老化和损坏情况，由于此次调速系统大修需在调速系统排油排压之前将导叶开度开至80%，由于活塞长度330mm，导管长度740mm，根据水车室现场实际位置和导叶开度的实际情况，确定需将控制环朝关闭方向旋转，以让出接力器活塞拔出空间位置。待调速系统排油排压后，主压力油阀和主控制油阀关闭后，将主、副接力器开启、关闭腔排油后，将控制环小耳环与24个导叶双联臂连接销子拔出，然后在推拉杆旋紧螺母左右各捆以钢丝绳，并用手动导链稍微拉紧钢丝绳，保持整个推拉杆在分解过程中处于水平位置，并在推拉杆分解前，在连接螺母上及前后旋紧螺母的两侧用洋冲和地规做好标记和记录，然后旋松活塞杆锁紧螺母，分解接力器活塞杆，使控制环一侧的推拉杆和接力器侧的推拉杆脱离，分解后用羊毛毡包住两侧活塞杆丝扣运至检修场地，用汽油清洗推拉杆连接螺母丝扣部分，然后将推拉杆及丝扣部分用凡士林涂抹均匀，并用白布包好。然后在控制环+y、-y的方向各挂一个导链，两侧同时将控制环朝关闭方向旋转，然后在接力器前缸盖顶部焊接一个吊环，在其正上方挂一导链，手动稍微拉紧导链，然后拆除接力器前缸盖和缸体的圆锥销，和连接螺栓，拆除接力器前压垫盖和前缸盖的连接螺丝，取出耐油盘根、盘根压环和工字环，吊走前缸盖，在接力器靠活塞侧的活塞杆端部旋入吊环并挂上钢丝绳，然后在大耳环顶部螺丝孔旋入吊环并悬挂一导链， 将导链钩挂上钢丝绳，缓慢拉动导链，将活塞缓慢拔出，拔出过程中，在导管紧靠活塞体处用吊钩吊起，并用导链使活塞水平位置，固定不动，要始终保持活塞杆水平不应大于0.10mm/m，当导管完全拉出时，拆除活塞和导管的连接螺栓，将活塞和导管分离，继续用导链将活塞拉到活塞露出约295mm，待活塞销盖板完全露出时，拆除活塞销上、下盖板，取下活塞销后，将活塞杆与活塞分离运至检修场所。更换结合面的密封圈，并对接力器活塞与缸体配合面进行检查处理，回装时将接力器活塞缺口对准接力器缸进油槽方向，并将活塞和缸体涂上透平油，活塞进入缸体时需架设框式水平仪保持其处于水平状态，当回装至活塞环处，活塞环靠外一周包上青稞纸并用细铁丝捆住活塞环外沿，待活塞环进入缸体一半将要到青稞纸时，剪断铁丝抽掉青稞纸，轻推活塞使其顺利进入缸体。按照与分解活塞杆相反的顺序连接接力器活塞杆。

三、原因分析：

接力器解体后发现接力器导管有2道长40 cm、宽2 cm、深约0.5 mm的滑痕。原因分析根据接力器解体检查结果,其漏油的主要原因是:

(1)导管表面存在滑痕。由于制造质量问题,导管与接力器端盖内孔垂直度不一致,倾斜的导管造成其单侧受力磨损,从而使导管与密封盖内孔之间的间隙逐渐增大。由于安装时接力器内遗留有杂物或油质不净,使导管和端盖内孔之间的摩擦力加大,导管滑痕逐渐加大。导管与端盖内孔之间没有轴套,两者间的摩擦力也可以使滑痕逐渐加大。

(2)密封结构不合理。原密封形式为国产Y型单密封,由于水轮发电机组在系统中带峰荷,机组启停频繁,负荷调整也频繁,接力器动作频繁。由于接力器导管光洁度偏低,油内含有杂质,密封磨损较大,经过一段时间的运行后密封失效而导致接力器端盖漏油。

（3）导管与接力器缸体同心度偏差较大。导管刮伤的主要原因为导管与导管底座的垂直度偏差较大，此次分解测量接力器导管与导管底座垂直度最大偏差近0.25mm，因此按照图纸要求将接力器导管底座进行车削处理。

四、技术创新点：

在分解和组装接力器活塞、吊走和回装接力器前缸盖、拔出和回装导管及接力器活塞时，均采用了手动导链保持接力器活塞杆在检修中水平度，为了防止设备拉伤和损坏，在以大耳环为固定点，以靠活塞侧活塞杆位吊点，运用手动导链将活塞缓慢拉出，回装活塞环时运用青稞纸包住活塞环外侧，用细铁丝捆住的方法将活塞环压住，顺利回装至缸内，改变了以往多人同时用多把螺丝刀顶住活塞环外圆，不但狭小空间同时聚集多人难以工作，螺丝刀顶活塞环的力还难以均匀，容易滑脱伤人，还较费工时。

五、实施效果：

1、由于检修过程中，接力器活塞机活塞杆的水平都不大于0.10mm/m，并更换了已经变形的橡胶园密封，并对导管表面2道长40 cm、宽2 cm、深约0.5 mm的划痕进行处理，这么大的划痕严重影响导管的密封效果，增大了接力器从导管处的渗漏量，严重影响调速器的安全运行，因此对接力器导管进行整体车削0.5mm，消除导管处划痕，同时为了提高接力器导管的光洁度和硬度，将导管进行镀铬处理。

2、回装后，由于对接力器导管垂直度的调整，有效地减小了接力器导管与接力器端盖内孔之间的摩擦，接力器动作时接力器动作平稳，灵活，无卡阻现象，接力器操作力减小，接力器导管未出现划痕，接力器端盖的密封磨损量也大大减小，密封效果良好，机组投入运行后，对接力器进行检查，接力器各部无渗漏现象，从根本上解决了接力器漏油这一顽疾。

六、结语：

该项目与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较（包括存在问题及改进措施）

接力器推拉杆活塞环回装时用铁丝垫青稞纸的方法容易损伤活塞环和缸体，理论上，当使推拉杆活塞开口大小张大到活塞环厚度的8倍时，活塞环就有折断或变开形的可能。因此当安装活塞环时，也应适当掌握活塞环口的开度，勿使其过大。在活塞环未安装前也不应随意闭合开口试环，这样做也会使活塞产生变形或折断。根据活塞环实际大小制作带限位的活塞环安装工具进行安装。

此次拔出活塞杆时由于受环境和工期影响，在调速器控制环大耳环处的吊点和活塞杆的吊点存在少许水平偏差，由于石泉电厂1号机接力器活塞直径450mm，并不是很大，回装时采用人力推的方法将活塞推至缸内，这种方法在大机组显而是不适用的，对于大型机组拔出接力器活塞应取接力器活塞前端盖两个焊接两个吊环作为吊点，制作一个铁板，中间钻一孔，孔大小应与活塞杆端部螺丝孔等同，然后将铁板和活塞杆端部用螺栓连接起来，铁板两个焊接两个吊环，此处两个吊环应与接力器前端盖的两个吊环水平方向，左右方向对应，然后挂上导链，采用两个导链同时拉将接力器活塞杆回装至缸内（活塞杆及导管处用钢丝绳及导链挂上，架设水平仪监视，保持其水平度）。

参考文献：

林霖;水轮机导叶接力器拉伤原因分析和处理办法[J];水电站机电技术;2001年03期

；调速器接力器摆动机组转速不稳定分析处理方法[J]；水电厂附属设备技术进步研讨。