官地发电机推力轴承拆瓦工具结构优化改进

罗建华

(哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨　150040)

官地发电机推力轴承拆瓦工具结构优化改进

罗建华

(哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150040)

摘要：官地发电机单机容量600 MW，为巨型水轮发电机，推力轴承采用弹性小支柱支撑厚薄瓦结构，常规的推力轴承瓦拆卸方式为厚薄瓦一起拆出，文章介绍了针对官地电站进行拆瓦工具的改进，从而实现了只拆卸推力轴承瓦的结构布置。

关键词：发电机；推力轴承；拆瓦工具

0引言

官地水轮发电机额定功率为600 MW，属于巨型水轮发电机。推力轴承采用弹性小支柱支撑厚薄瓦结构，在已经生产制造的巨型机组中，拆推力轴承瓦工具的布置结构多为厚薄瓦一起拆出，此种结构较为复杂，并且拆出的厚薄瓦质量较重，不便于搬运。官地水轮发电机在设计拆瓦工具时，在常规的巨型机组拆瓦工具基础上进行了改进设计，从而实现了只拆卸推力轴承瓦而不需拆卸厚瓦结构，简化了拆卸过程和结构布置，并为后续机组设计提供借鉴。

1常用的拆卸推力轴承瓦结构

巨型机组比较常用的拆卸推力轴承瓦的结构如图1所示，其拆卸的过程为：根据要拆卸的推力轴承瓦位置，将拆卸用的轨道摆好位置并临时固定，将液压千斤顶固定在轨道下方的适当位置，同时将拆瓦用小车沿固定轨道送至推力轴承瓦下方，用千斤顶将固定轨道、小车、推力轴承瓦一起顶起，顶至推力轴承瓦下方托盘全部离开锥形支撑，调整固定轨道的高度并固定轨道，液压千斤顶不必拆卸，将拆瓦用小车把推力轴承瓦沿着固定轨道缓缓抽出，由支撑环外侧搭建的滑轨上的手拉葫芦将推力轴承瓦吊起并放置在手推车上搬运出机坑，完成一块推力轴承瓦的拆卸工作，重复该过程将所有的推力轴承瓦拆出即完成拆卸推力轴承瓦工作。

此种拆卸方式固定轨道安装调整较为繁琐，拆卸过程托瓦(即厚瓦)需要跟随推力轴承瓦一同拆出，而托瓦质量较重，搬运极为不方便。

图1　常用的拆卸推力轴承瓦结构

2新型拆卸推力轴承瓦结构

2.1推力轴承瓦结构优化改进

常规巨型机组厚薄瓦一起拆卸因为在其结构布置中， 内外侧均有定位销钉， 销钉分别嵌入推力轴承瓦和托瓦中， 在拆卸推力轴承瓦过程中， 由于顶转子的高程有限， 无法使得销钉脱离推力轴承瓦， 所以只能带着托瓦一起拆卸， 如图2所示。

图2　常规巨型机组推力轴承瓦结构

官地发电机在设计的过程中，首先考虑如何确保推力轴承瓦与托瓦能够在拆卸过程中分离，重点改进的是推力轴承瓦与托瓦内、外径侧的定位销钉布置方式，最终布置的推力轴承瓦的结构如图3所示。

图3　官地推力轴承瓦结构

2.1.1外径侧定位销钉布置方式

推力轴承瓦装配外径侧的定位销钉在推力轴承瓦上正常钻销钉孔，在托瓦上对应位置钻销钉孔后，将孔与外径侧的部分打通，形成开槽型式，如图4所示。 在拆卸推力轴承瓦时，销钉与推力轴承瓦是固定在一起的，可以通过托瓦上开的槽使推力瓦与销钉能够整体与托瓦脱离。由于托瓦上的销钉孔开槽，为防止销钉的滑动，所以在销钉槽中安装挡块。

图4　推力轴承瓦外侧销钉槽

2.1.2内径侧定位销钉布置方式

推力轴承瓦装配内侧的定位销钉在托瓦上正常钻销钉孔，在推力瓦对应位置钻销钉孔后，将孔与内径侧的部分打通，也形成开槽型式，如图5所示。 在拆卸推力轴承瓦时，销钉与托瓦固定在一起，而推力轴承瓦上开槽，使得推力轴承瓦能够与销钉脱离。

图5　推力轴承瓦内侧销钉槽

经过结构的改进，在拆卸推力轴承瓦时，将外径侧的挡块拆除，推力轴承瓦就能够实现与托瓦的分离。

由于推力轴承瓦与弹性小支柱接触， 在拆卸过程中， 需要两者之间有一定的间隙， 确保拆卸推力轴承瓦时不刮碰弹性小支柱， 因此在托瓦上布置了4个螺栓， 在正常运行时， 此4个螺栓与推力轴承瓦有一定的间隙， 在拆卸推力轴承瓦时候， 旋转此4个螺栓将推力轴承瓦顶起， 是推力轴承瓦与弹性小支柱之间保持一定的间隙， 如图6所示。

图6　推力轴承瓦顶起螺栓布置

2.2拆瓦工具结构设计

最终完成的拆瓦工具如图7所示，拆瓦的过程如下：将转子顶起锁定，拆除推力轴承瓦装配外径侧的挡块，拆除推力轴承瓦上连接托瓦用的固定螺栓，旋转顶起螺栓，将推力轴承瓦顶起一定间隙，使用项4支撑将托瓦支撑好。根据推力轴承瓦的实际高度，安装好项5支撑架，使用项2拆瓦拉杆将推力轴承瓦从镜板下抽出。在抽瓦的过程中可以利用项3撞击块来撞击项2外侧的固定螺母，将推力轴承瓦拉出后，使用项6钢管作为推力轴承瓦的滑动滚针，在拉出的过程中，钢管的安装要避开推力轴承瓦外侧的销钉，并保证推力轴承瓦不受到磕碰。将推力轴承瓦拉出到适当位置后，在转子支架的适当位置钻攻M24起吊孔，安装手拉葫芦，使用手拉葫芦将推力轴承瓦吊上小车，用小车将推力轴承瓦搬运出发电机机坑，如图8所示。完成推力轴承瓦的拆卸工作，在拆卸的过程中，要注意保护推力轴承瓦避免磕碰，重复以上的操作即可将推力轴承瓦一块一块的抽出，安装推力轴承瓦的过程与拆卸过程相反。

1.手拉葫芦；2.拆瓦拉杆；3.撞击块；4.支撑；5.轨道；6.钢管图7　新型拆卸推力轴承瓦结构

图8　推力轴承瓦吊上搬运小车示意图

3推广应用

3.1锦屏1级发电机拆瓦工具

锦屏1级发电机采用了与官地一样的拆瓦工具结构并且有所改进，官地发电机拆卸推力轴承瓦时，需要将推力油槽拆除，而锦屏1级发电机拆卸推力轴承瓦时，将拆瓦拉杆做长，使得撞击块能够伸出推力油槽外，可以在拆推力轴承瓦过程中不用拆除推力油槽，如图9所示。

图9　锦屏1级发电机拆卸推力轴承瓦结构

3.2溧阳发电电动机拆瓦工具

溧阳发电电动机在设计拆瓦工具时，借鉴了官地发电机拆瓦工具结构，由于溧阳发电电动机采用弹性油箱支撑结构，推力轴承瓦与托瓦之间采用键连接，直接抽出推力轴承瓦较官地发电机弹性小支柱支撑结构更加的方便。如图10所示。

图10溧阳发电电动机拆卸推力轴承瓦结构

4结语

官地发电机针对常规拆卸推力轴承瓦方式存在的不足之处，通过对推力轴承瓦的结构改进，实现了推力轴承瓦与托瓦的分离，从而单独拆卸推力轴承瓦，简化了操作过程，特别是带撞击块的拆瓦拉杆的采用，使得操作过程拆出推力轴承瓦更加方便。在锦屏1级发电机中，借鉴了官地推力轴承瓦的结构设计以及拆瓦工具设计方式，同时对拆瓦拉杆进行了优化，从而拆卸推力轴承瓦时不需要拆除推力油槽；在溧阳发电电动机中，借鉴了官地拆瓦工具设计方式，在锦屏1级和溧阳项目中的良好应用，为后续巨型机组及抽水蓄能机组拆推力轴承瓦工具的设计提供了有意义的指导。

作者简介：

罗建华，男，1983年，工程师，2006年7月毕业于合肥工业大学电气工程及其自动化专业，长期从事水轮发电机设计工作。