摘要：針對(duì)軸流轉(zhuǎn)槳水輪機(jī)受油器銅瓦磨損嚴(yán)重原因分析，發(fā)現(xiàn)受油器操作油管越下端擺度較大，修正操作油管軸線至合格。
關(guān)鍵詞：油器　銅瓦　軸線
1　概述
沙溪口水電廠共有4臺(tái)75MW水輪發(fā)電機(jī)組，水輪機(jī)為軸流轉(zhuǎn)漿式型號(hào)為ZZF01-LH-800，發(fā)電機(jī)為全傘式，型號(hào)：SF75-80/13000，自1987年12月至1990年12月4臺(tái)機(jī)組相繼投產(chǎn)發(fā)電，每臺(tái)機(jī)組的首次大修都是在發(fā)電機(jī)組投運(yùn)一年后引進(jìn)的，第一輪大修周期間隔5年。但大修分解拆開受油器時(shí)均發(fā)現(xiàn)受油器銅瓦面磨損嚴(yán)重，特別是最下端浮動(dòng)瓦和中間端之固定瓦，均有不同程度的圓周磨損痕跡，浮動(dòng)瓦最深磨損痕跡深度達(dá)1mm，浮動(dòng)瓦與回轉(zhuǎn)軸的間隙大于最大的允許值范圍，同時(shí)受油器回轉(zhuǎn)軸與固定銅瓦也存在刮傷傷痕，初步分析可能是油質(zhì)不良或安裝質(zhì)量存在問(wèn)題造成，處理的辦法是把刮傷的內(nèi)、外操作油管磨光，重新更換銅瓦，并對(duì)配合間隙進(jìn)行合理的分配后裝復(fù)。又經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行，受油器外操作油管與浮動(dòng)瓦配合處出現(xiàn)噴油，調(diào)速器漿葉不能投入自動(dòng)運(yùn)行，造成壓油泵頻繁啟動(dòng)，并有溜負(fù)荷現(xiàn)象。經(jīng)對(duì)其它臺(tái)次的機(jī)組大修同樣發(fā)現(xiàn)，下端浮動(dòng)瓦和中端固定瓦均有磨損現(xiàn)象。
2　現(xiàn)狀調(diào)查
從受油器的結(jié)構(gòu)示意圖（圖1）可以看出，內(nèi)操作油管的上、下固定銅瓦是固定在受油器本體上的，并于內(nèi)操作油管（轉(zhuǎn)動(dòng)部件）間的配合間隙為0.16mm，另一個(gè)起密封作用并與外操作油管相配合的浮動(dòng)瓦同樣也鑲在受油器的支座上，其徑向移動(dòng)量（單邊）為1.5mm，與外操作油管的配合間隙為0.28mm，它的上、下端面總間隙為0.10mm ，當(dāng)外操作油管擺度較大時(shí)，可以隨操作油管的擺動(dòng)而左右移動(dòng)，自行調(diào)節(jié)中心，使之處于浮動(dòng)狀態(tài)。
沙電機(jī)組內(nèi)、外操作油管子是可分離式組裝，組裝后將內(nèi)、外操作油管放在專用測(cè)同心度架上進(jìn)行同心盤車或上　　　
　　　　?。▓D一）
機(jī)床進(jìn)行同心度盤車，其同心度要求在小于0.05mm，并用螺栓聯(lián)接，能夠滿足同心要求，與發(fā)電機(jī)上端軸處操作油管聯(lián)接后進(jìn)行機(jī)組整體軸線盤車調(diào)整，為了查明受油器銅瓦磨損原因，消除造成受油器銅瓦磨損的隱患，提高機(jī)組的安全穩(wěn)定性，1995年，對(duì)# 2機(jī)組軸線盤車過(guò)程中，在外操作油管同一平面互為90度的底圓處多裝了兩架百分表進(jìn)行盤車監(jiān)視，盤車結(jié)果發(fā)現(xiàn)外操作油管凈擺度值比較大，測(cè)量數(shù)據(jù)見表1。
表一　　　　＃2機(jī)大修受油器內(nèi)、外操作油管盤車記錄　　　　　　 單位：0.01mm
凈擺度 內(nèi)操作油管 -0.11 -0.04 +0.06 +0.13
外操作油管 +0.15 -0.06 -0.19 -0.22
外操作油管底端 +0.19 -0.12 -0.24 -0.29
但由于大修工期等原因，末對(duì)其存在的問(wèn)題進(jìn)行反工（再吊出上機(jī)架、上端軸）進(jìn)行處理，只是將受油器操作油管法蘭止口進(jìn)行修刮平移和刮紫銅墊處理，并用定位銷定位。經(jīng)特殊處理后裝復(fù)。
3　因果分析
分析我廠的受油器銅瓦磨損程度可知，內(nèi)操作油管下端固定銅瓦有少量的磨損，且越靠近內(nèi)操作油管下端越嚴(yán)重，96年＃3機(jī)組大修操作油管軸線調(diào)整時(shí)避免95年＃2機(jī)組大修操作油管軸線調(diào)整反工現(xiàn)象，95年＃2機(jī)組大修操作油管軸線調(diào)整已經(jīng)證實(shí)操作油管的安裝時(shí)擺度值偏大，操作油管軸線與機(jī)組旋轉(zhuǎn)軸線不重合，從上到下越靠近下端浮動(dòng)瓦擺度越大。操作油管在運(yùn)行期間，不僅作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，而且還要隨機(jī)組負(fù)荷變化，操作漿葉的開與關(guān)做上、下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)油管向上開啟漿葉運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)、外操作油管的下端固定銅瓦及浮動(dòng)瓦處擺度值不斷增大，若擺度值超過(guò)銅瓦的配合間隙值，必造成受油器下銅瓦及浮動(dòng)瓦產(chǎn)生磨損，并隨運(yùn)動(dòng)時(shí)間的推移而加劇。
從圖二可知，轉(zhuǎn)輪活塞上端面至受油器長(zhǎng)達(dá)18m，并由5節(jié)長(zhǎng)短不同的操作油管通過(guò)法蘭連成一體，雖然每一節(jié)油管間的法蘭都有止口，但是，法蘭與法蘭之間密封厚度很難保證均勻，致使法蘭螺栓聯(lián)結(jié)后，預(yù)緊力難以保證，上下油管之間的同心度也不能保持一致。大修裝復(fù)操作油管時(shí)，先把水輪機(jī)段操作油管經(jīng)過(guò)修刮其下端法蘭墊片和調(diào)整螺絲預(yù)緊力，求得與水輪機(jī)大軸的同心度，但是，水輪機(jī)主軸法蘭至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上端的操作油管聯(lián)結(jié)后，無(wú)法保證與水輪機(jī)段的同心度，因?yàn)椴荒懿捎枚啻纹鸬蹀D(zhuǎn)子來(lái)調(diào)整其同心度，只能靠測(cè)量水輪機(jī)主軸與發(fā)電機(jī)主軸聯(lián)接法蘭間的傾斜度和法蘭的同心度，轉(zhuǎn)子上端操作油管與導(dǎo)向銅套之間的間隙（導(dǎo)向銅襯套與操作油管間的配合間隙為0.30mm），處理兩段操作油管間的紫銅墊片求得同心，再將轉(zhuǎn)子與水輪機(jī)主軸法蘭聯(lián)結(jié)，繼而測(cè)量操作油管與導(dǎo)向銅襯套之間的間隙是否均勻，即可判斷操作油管的傾斜度，但測(cè)量的結(jié)果多是靠單邊或接近于靠向單邊，必然造成聯(lián)結(jié)轉(zhuǎn)子上端軸處的操作油管傾斜度增大。
4　處理方法
1996年在對(duì)＃3機(jī)組大修中，在安裝至發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上端軸處時(shí)，測(cè)量其操作油管與轉(zhuǎn)子中心銅襯套間隙,結(jié)果同心度并不理想，（實(shí)測(cè)結(jié)果＋X方向0.03mm、－X方向0.25mm、＋Y方向0.16mm、－Y方向0.14mm），操作油管靠向＋X方向，如果就此裝復(fù)上端軸段處的操作油管，勢(shì)必造成此段軸的上端不同心度增大。為此我們采取將此段操作油管裝復(fù)，再將發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上端軸裝復(fù)，測(cè)量發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上端軸之上端法蘭與操作油管的周邊間隙。（實(shí)測(cè)結(jié)果＋X方向1.8mm、 －X方向3.2mm 、＋Y方向2.5mm、－Y方向2.5mm）
1、受油器段操作油管　2、上端軸段操作油管　3、發(fā)電機(jī)軸段操作油管　4、水輪機(jī)軸段操作油管
5、槳葉活塞段操作油管　6、受油器上下固定瓦　7、受油器浮動(dòng)瓦
圖二
根據(jù)因果分析和測(cè)試結(jié)果，須對(duì)發(fā)電機(jī)上端軸段處操作油管進(jìn)行處理。首先分解拆除發(fā)電機(jī)上端軸，再根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子上端軸之上端法蘭與操作油管的周邊間隙測(cè)量結(jié)果和已知的操作油管法蘭直徑500mm，長(zhǎng)度2500mm。分解拆除發(fā)電機(jī)上端軸段處操作油管，按以上測(cè)量數(shù)據(jù)，對(duì)操作油管法蘭間的紫銅墊片－X方向處梯形比例等分進(jìn)行精修刮0.14mm，重新裝復(fù)操作油管和發(fā)電機(jī)上端軸。重復(fù)上述的測(cè)量，檢查調(diào)整后的偏心及傾斜，直至偏心達(dá)到要求，方可進(jìn)行上機(jī)架和受油器段操作油管的安裝，及機(jī)組整體軸線盤車調(diào)整。
對(duì)受油器整體盤車中，從發(fā)電機(jī)上端軸處操作油管傾斜后強(qiáng)迫修正修刮受油器段操作油管法蘭紫銅墊，使之法蘭面產(chǎn)生傾斜，只需按照盤車的凈擺度值及公式：
h=DK/L（h-傾斜高度、D-法蘭直徑、K-凈擺度1/2、L-百分表至操作油管法蘭面距離）
按圖二（b）操作油管處理方法，進(jìn)行受油器的紫銅墊修刮后，受油器段操作油管完全能夠達(dá)到擺度要求，消除了造成受油器銅瓦磨損的隱患。
見表（二）　
表二（b）　?。?機(jī)大修受油器內(nèi)、外操作油管盤車記錄　　　　　　　　單位：0.01mm
凈擺度 內(nèi)操作油管 +0.04 0.00 -0.07 -0.09
外操作油管 -0.05 +0.07 +0.10 +0.12
外操作油管底端 -0.07 +0.03 +0.08 +0.11
5　實(shí)施效果
綜上所述，機(jī)組經(jīng)過(guò)小修及四年后的大修檢查，并未有嚴(yán)重的受油器銅瓦磨損現(xiàn)象，漿葉可投入自動(dòng)運(yùn)行，調(diào)速器壓油泵也無(wú)頻繁啟動(dòng)和溜負(fù)荷現(xiàn)象，根據(jù)因果分析和測(cè)試結(jié)果，將發(fā)電機(jī)上端軸段操作油管法蘭間墊片修刮校正，測(cè)量操作油管與上端軸的同心度是否同心，再裝復(fù)受油器操作油管，進(jìn)行機(jī)組整體軸線盤車調(diào)整，使受油器段操作油管擺度值符合規(guī)定要求，經(jīng)多臺(tái)機(jī)組實(shí)踐證明，用此方法進(jìn)行軸線調(diào)整，受油器徑向銅瓦磨損量小,油泵啟動(dòng)正常，無(wú)溜負(fù)荷現(xiàn)象。確保了機(jī)組安全、可靠運(yùn)行。