一种弹性支撑推力轴承检修工艺介绍

李永杰，赵雪鹏，张 甜，张 帆，张一波

（河北张河湾蓄能发电有限责任公司，河北 石家庄 050300）

1 前言

张河湾电站推力轴承由推力头、镜板、推力瓦、轴承座、高压注油管路、油槽及冷却器等部件组成，其中镜板、推力头和发电机轴轴领为一体加工，镜板表面硬度要求≥200 HB，推力瓦表面浇筑巴氏合金4 mm，共9块，瓦温传感器13个，单数瓦1个，双数瓦2个。推力轴承为弹性球面支撑结构，由2个扁担梁式的弹性板支撑，推力瓦内外侧有定位销钉固定。

图1 推力轴承结构图

2 推力轴承检修内容

推力轴承的检修内容主要包括推力轴承的拆装、推力瓦刮瓦、镜板研磨、推力油盆相关密封更换及打压试验，推力瓦的探伤，推力轴承水平调整等内容。其中工艺要求较高的为推力瓦刮瓦、镜板研磨，推力轴承水平调整等内容，现对检修工艺要求做详细介绍。

3 推力瓦的刮瓦

推力瓦的刮瓦主要包括进油边、出油边的修刮，中间高压注油系统推力油杯的修刮，推力瓦瓦面的挑花处理，注意封堵推力瓦中心M6注油孔。

图2 推力瓦进出油边图纸

推力瓦刮瓦具体步骤为先修刮进出油边坡，其次修刮推力瓦中心三角形油杯，最后推力瓦表面接触面挑花处理，保证接触面积。工作完成后百洁布和油石清理推力瓦表面，做到表面光滑平整，无毛刺，无高点。

推力瓦瓦面进出油边坡度要求值见图2，实际修刮深度为0.05～0.09 mm，满足设计要求。推力瓦油杯深度要求为0.03±0.01 mm，实际修刮深度为0.05～0.10 mm，实际修刮深度大于图纸设计值，主要是考虑机组长时间运行后推力瓦有磨损，油杯深度会逐渐降低，当油杯深度低于设计值时会影响高压注油系统顶起效果，造成高压注油系统保压能力下降，不能很好的形成油膜，加速推力瓦的磨损。推力瓦表面挑花刮瓦主要是改善接触条件，生成储油凹点，利于快速形成油膜，改善推力瓦与镜板润滑，另外还可以通过观察原花纹的完整和消失情况来判断推力瓦长时间运行后的磨损程度。

图3 推力瓦处理前和处理后对比图

推力瓦刮瓦前照片，表面发黑是因为高温变色，不影响运行，可见中间油杯已经磨损很厉害，需要修刮处理。推力瓦刮瓦后表面光滑平整，无毛刺，接触点保证3～5个/cm2点以上，满足设计与相关标准要求。

4 镜板研磨

镜板是水轮发电机组推力轴承关键部件之一，机组运行中它与推力瓦进行摩擦，并承受整台机组轴向负荷。镜板油膜厚度一般只有0.03～0.07 mm，张河湾油膜厚度设计值为0.063 mm，如果镜板面有刮痕、高点、毛刺等缺陷，则可能破坏油膜及推力瓦面，甚至造成烧瓦事故；如果镜板的平面度和表面光洁度达不到要求，则轴承的承载能力下降，摩擦损耗增加，因此对镜板的材质、加工精度与表面光洁度都有较高要求。张河湾镜板采用SF590锻钢制造，和推力头、发电机轴为一体加工，不能拆卸，如果返厂将导致发电机下段轴一起返厂，研磨费用大，所以决定现场施工，手工研磨。

镜板的研磨主要分为对无划痕部位和有划痕部位的研磨，对于无划痕的部位采用牙膏和透平油混合，用干净白布包裹后手工研磨；对于有划痕部位采用10000目天然小油石打磨沾透平油后依靠透平油粘度附着于镜板面，人力轻微晃动磨石的方法研磨。研磨完成后经刀口尺检查表面无毛刺，无高点，表面光洁度满足要求。镜面平面度≤0.02 mm，满足国家标准。

5 下机架及推力瓦水平调整

张河湾下机架只有1个精加工面，即推力瓦下弹性板下面的加工面，推力瓦回装后其空隙不足以放置合像水平仪，不能测量其精确的水平度。想要测量精确水平度需要将发电机轴吊出下机架，然后将下机架吊入机坑，在机坑里面测量下机架水平，此方法存在较大施工困难，在保证下机架支腿与下机架基础垫片不变且清理干净的前提下可以直接回装。检修过程中所测下导大盖板结合面的水平值仅能作为参考。张河湾推力瓦结构为弹性圆盘支撑方式，在保证安装与加工精度情况下，推力瓦水平可不做调整，在镜板与推力瓦结合后，机组转动部分重量通过推力瓦传递给弹性圆盘，此时弹性圆盘产生弹性变形，将机组转动部分重量均匀分布于弹性圆盘上，此种设计，可保证推力瓦受力均匀，安装与检修施工方便。

6 结语

推力轴承回装后机组运行正常，振摆值在规定范围内，瓦温偏差合理，高压注油系统运行正常，压力正常，相关密封未见渗漏，检修圆满结束。

机组检修的主要目的是消除运行中发现的危及机组正常运行的安全隐患以及进行规范要求的检修维护，因推力轴承的检修对机组的正常运行至关重要，因此本文就其工艺做了介绍，在此方面，值得探讨的问题还有很多，本文仅作抛砖引玉，希望检修技术更进一步。