灯泡贯流式水轮发电机组不吊主轴的机组组合轴承检修

李 红 军，　毕 文 涛

(宝珠寺水力发电厂，四川 广元　628003)



灯泡贯流式水轮发电机组不吊主轴的机组组合轴承检修

李 红 军，毕 文 涛

(宝珠寺水力发电厂，四川 广元628003)

青居电站2F机组组合轴承检修方法有效解决不吊主轴的组合轴承检修，虽然在水轮机管型座内进行检修存在空间较小、检修作业困难，起吊作业安全风险较高的缺点，但此方法具有拆卸部件少，拆装周期短，拆装效果好的优点。?该组合轴承检修方法可供同类型机组组合轴承大修特别是径向轴承故障检修提供借鉴。

灯泡贯流式；水轮发电机组；组合轴承；检修过程

1　前　言

四川华能青居水电站位于嘉陵江干流中段的四川省南充市青居镇。是嘉陵江苍溪至合川段水电规划十三级开发方案中的第十级。电站工程采用筑坝壅高水位，截弯取直方式引水发电并修建船闸通航.电站装有4台灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量34 MW，总装机容量为136 MW。年设计发电量5.99亿kWh，总库容1.17亿m3，水轮发电机组设备由东芝水电设备(杭州)有限公司提供。历次青居电站机组大修时，都是吊出主轴在安装间拆除组合轴承各部件进行密封更换，径向轴承抽出检查、刮瓦处理，正反推力轴承检查、刮瓦处理，正反推支柱螺栓受力检查，镜板研磨处理等检修工作。吊出主轴必须拆除主轴连接的各附属部件吊出主轴检修拆除部件，较多、难度较大、耗费工期长。本次机组组合轴承检修特制定出不吊主轴组合轴承检修方案。

2　发电机的组合轴承结构

灯泡贯流式发电机的组合轴承由正、反向推力轴承和径向轴承，正、反向推力轴承承受机组运行时的轴向水推力和停机时的反向轴向水推力；而径向轴承与水轮机导轴承共同承受转动部分的重量及径向不平衡力，其中径向轴承为筒式轴承，需主轴顶起一定高度才能取出检修，正、反向推力轴承和径向轴承组合装在同一个油箱内称之为组合轴承油箱(见图1)。

3　检修过程

3.1排油和拆卸管路

全关高位油箱至发电机组合轴承、水导轴承的油管阀门，全关技术供水系统至组合轴承的水管阀门；通过重力作用排尽发电机组合轴承、水导轴承及油管的透平油至低位油箱。做好组合轴承油箱附属油气水管路标记，拆除附属油、水、气管路及扶梯并吊出于管型座外。

3.2轴承油箱拆除准备

管型座内检修组合轴承必须满足空间上的要求，测量油箱到水导轴承的距离为4 300 mm,测量油箱、镜板、径向轴承架与径向轴承的径向距离和为3 550 mm(具体尺寸如下),在管型座检修组合轴承空间满足要求，然后做大量相关的技术工作，制定相关的技术措施，设计相应的检修工具，焊接相应的吊点，确保在管型座内检修组合轴承顺利进行。

3.3轴承油箱拆除

设计吊装组合轴承油箱专用滑车(见图2)，安装滑车在主轴吊装滑轨上，通过加垫将油箱重量转移到滑车上，用固定在水导轴承下游侧两个2T手拉葫芦在水平方向左右侧均匀平移轴承油箱，使油箱径向方向移动到管型座下游侧靠近水导轴承，为其他部件拆除腾出空间。

3.4镜板拆除

做好镜板标记，在镜板正上方焊接吊点将镜板分半拆除，通过手拉葫芦将镜板放在主轴下游侧紧靠油箱位置，并做好防护措施。

3.5机械主轴顶起

图1　青居组合轴承

图2　专用滑车

转子吊出后，根据主轴直径和垂直支撑平台与主轴间高度制作半月形主轴顶起工具和刚性主轴支撑平台，主轴顶起工具上垫放5 mm橡胶垫保护主轴表面，在组合轴承上游主轴侧法兰安装主轴顶起工具和刚性主轴支撑平台(见图3)，在主轴顶起工具和刚性主轴支撑平台间均匀轴对称放置两个32T的机械千斤顶，在主轴法兰上游侧轴向X、Y方向各安装两个百分表，监视主轴的偏移方向，用水导轴承作为主轴顶起的另一个支点，并在主轴水导轴承下游侧轴向方向安装一个百分表，监视主轴的轴向移动串量，均匀压32T机械千斤顶使主轴垂直抬高.参照图纸的径向轴承瓦与主轴总间隙使用塞尺测量各轴承的实际总间隙值，用塞尺测量主轴径向轴承与轴承支座间间隙(一般为0.60 mm～0.75 mm)，并监测主轴在各方向顶起变化量。主轴径向轴承与轴承支座间水平间隙均匀，下部间隙略大于上部间隙0.05 mm～0.10 mm时，将主轴顶起工具楔形板楔紧，辅助主轴位置刚性固定，将主轴顶起工具、楔形板及刚性主轴支撑平台之间采用间断焊接固定，保持主轴位置固定。

3.6径向轴承拆除

径向轴承为筒式轴承，且径向轴承、轴承壳和反向推力轴承共用一个瓦架，拆除径向轴承，必须将公用瓦架一起拆除平移至主轴下游侧。用塞尺复测主轴径向轴承与轴承支座间水平间隙均匀，在主轴上均匀涂透平油，两个2T手拉葫芦水平均匀用力，将反向推力瓦架与径向轴承整体一齐拉出，拉出过程中必须用百分表监视主轴上游侧各方向偏移方向和主轴的轴向移动串量，确保主轴上游侧各方向偏移方向不超过0.05 mm, 主轴的轴向移动串量不超过0.50 mm，用手拉葫芦将径

图3　主轴顶起工具

向轴承和反向推力轴承架整体拉出后拆除径向轴承利用管型座的吊点将径向轴承及瓦架分半并平移到下游侧方便检修。

确认径向轴承瓦在向下游侧从径向轴承壳中拆卸抽出时径向轴承瓦、轴承壳与反推力座一同拆出于轴承支架，然后逐件拆开反推力座、轴承壳直至径向轴承瓦；拆开径向轴承上游侧轴承盖2/2瓣，在径向轴承瓦下方支撑牢固，拆除径向轴承瓦组合定位销和螺栓，吊出径向轴承瓦上瓣，拆掉支撑再吊出径向轴承瓦下瓣。

3.7径向轴承回装

对径向轴承刮瓦处理，复核测量径向轴承与轴承座之间的上下左右尺寸，检查主轴位置是否变化，必要时使用顶轴千斤顶重新调整主轴位置，应满足拆卸时的间隙尺寸要求。复查将要回装的径向轴承瓦面及主轴表面粗糙度合格后，按图纸要求在主轴上进行组合。径向轴承瓦上的圆柱销与径向轴承壳的槽口在+Y方位对正，将径向轴承壳套到径向轴承瓦中。使用千斤顶将主轴回落在径向轴承上，撤下千斤顶，拆除顶轴工具、刚性支撑。回装径向轴承瓦上游侧挡板，恢复安装轴承密盖。

3.8镜板、组合轴承油箱等附件回装

通过管型座吊点按顺序进行回装工作。进行反向推力轴承按标记组装完成进行刮瓦处理合格，镜板按标记组组装，用刀尺检查镜板平整度，对镜板进行研磨检查合格，更换密封件，镜板回装检查合格；正推轴承刮瓦处理，组合轴承油箱密封件更换，组合轴承油箱放在滑车上，用两个2T手拉葫芦将油箱平移至上游侧靠近组合轴承油箱支座，均匀拧紧组合轴承支柱螺栓。

3.9测量和检查

待各部件组装完成后，测量主轴的水平度必须在0.02 mm∕m范围内，启动组合轴承高压顶起装置，测量顶起高度，通过组合轴承及水导轴承节流阀调节主轴顶起高度；高压顶起装置启动后通过两个千斤顶同时顶转子上游侧和下游侧使转子上、下游窜动测量组合轴承正反推力轴承总间隙必须在0.50 mm范围内。

3.10回装管路附件、油系统循环

清洗高、低位油箱及润滑油油管路，回装管路，油箱充油；打开进油管和排油管阀门使管道和轴承内充油，冲洗轴承和管道对组合轴承进行油循环试验，确保组合轴承各部件无渗漏现象。回装主轴护罩并更换相应耐油密封条；测温探头部件回装，回装相应附件。

4　结　语

青居电站2F机组组合轴承检修方法有效解决不吊主轴的组合轴承检修，虽然在水轮机管型座内进行检修存在空间较小、检修作业困难，起吊作业安全风险较高的缺点，但此方法具有拆卸部件少，拆装周期短，拆装效果好的优点。该组合轴承检修方法可供同类型机组组合轴承大修特别是径向轴承故障检修提供借鉴。

(责任编辑：卓政昌)

2016-06-29

TM923.3；TK733+.8；TH133.3

B

1001-2184(2016)04-0154-03

李红军(1986-)，男，四川广安人，本科学历，助理工程师，长期从事水电机组检修技术工作；

毕文涛(1987-)，男，湖北钟祥人，本科学历，助理工程师，长期从事电力生产技术工作.

[1]国家能源局，灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺规程[M]，北京：中国电力出版社 2012.3

[2]刘国选，灯泡贯流式水轮发电机组运行与检修[M]，北京：中国水利水电出版社 2006?.6