泵站机组上导轴瓦温度过高的原因分析与处理

危丁

摘要：指出了泵站机组在运行中导致瓦温升高的因素很多，如何正确判断瓦温过高的因素是解决实际问题的关键。针对西湖泵站1号机组上导轴瓦温存在过高的现象，分析了大型同步机组引起上导轴瓦温过高的原因，并以此为例提出了上导油槽和瓦温过高的处理方法。

关键词：泵站；瓦温过高；原因分析；处理方法

中图分类号：TV738

文献标识码：A文章编号：16749944（2017）8015502

1概述

西湖泵站位于武汉市蔡甸区张湾街，为大（Ⅱ）型排涝泵站。泵站装机容量为8台×800 kW同步立式机组，水泵型号16CJ-80，为轴流泵。电机导轴承均采用分块式自调整轴瓦，为巴氏合金材料，属于浸油式稀油轴承。同步电机型号为TL800-2150/24，额定电压为6 kV，额定电流为91 A，额定励磁电压65 V，额定励磁电流219A。经过维修后，1号机组在试运行时发现上导轴瓦温度和上导油盆油温偏高的异常情况。按机组电阻型温度计的测量数据显示，上导轴瓦大修后的温度在60℃以上，按照《泵站技术管理规程》，机组导轴瓦温度达到60℃就应当认为是运行故障，因此必须找到故障的原因并予以消除故障，才能保证机组在汛期达到安全度汛的要求。

2电机导轴承温度过高的原因分析

在大型同步机组运行中，有很多因素引起上导轴瓦温度过高，需要结合机组运行时间、透平油油质油位、瓦温升高的过程数据及工况进行综合判断。根据同型机组出现类似情况的先例来分析，机组上导轴瓦温度过高的原因有以下几种。

2.1上导轴瓦加工质量问题造成的影响

同步机组运行过程中，上导轴瓦瓦面与电机推力头的接触面不够贴合，导轴瓦表面有凸点或磨损，瓦面研磨不均，导致瓦面局部受力过大，造成瓦温温度过高。因此轴承检修工艺特别重要，尤其是轴瓦的刮研要严格把关，这些因素对轴承油膜的建立和润滑起着重要作用，根据这种自调式导轴瓦的润滑原理，它是依靠轴颈和轴瓦间楔形油膜形成的压力将油浸流到整个瓦面来保证未浸没部分润滑的[1]。

2.2供水冷却系统达不到设计效果

辅机系统中供水泵选型不合理，与机组水冷却系统不匹配；冷却水管路和水箱内壁结垢，管路截面积变小或者由于闸阀故障使冷却管路流量降低，导致机组内部热量不能及时通过循环冷却水输出，产生油盆和导轴瓦温度过高的现象。另外对供水系统的水量、水压、水温、水质也有一定的要求，原则上是水量足够、水压合适、水温适宜、水质良好。机组供水的来源要稳定，通常采用的是进水池取水或者蓄水池取水。进入冷却器的冷却水应该有一定的水压，但也不宜太高，主要是受到制造厂家冷却器管路强度的限制。技术供水的水温一般按夏季经常出现的最高水温考虑。技术供水的水质由于水源的关系总会有各种杂质，尽量避免杂物和泥沙，使用活性反应为中性的水，避免腐蚀金属和水垢产生沉淀物堵塞管道。

2.3油盆内润滑油不符合规范要求

上导轴承浸没在油盆内的透平油中，透平油不仅起到润滑作用，还有散热作用。机组在运行时，上导轴承的上導轴瓦与推力头之间形成了一层油膜，有效的降低了金属材料之间的摩擦阻力，从而大量的降低了因摩擦产生的热量。透平油将轴承各部件产生的热量传递到整个油盆，增加散热面积的同时，也将热量传到了油盆中的冷却水槽中，再由冷却水贯通水槽带出热量流出机组外，这样不断的有温度较低的冷却水流入和流出将油盆内的温度带出，使瓦温保持在了合理的温度范围之内。如果透平油流动性不好，就容易造成机组导轴瓦温度过高。机组导轴瓦必须浸没在合理的油位高度，在油盆液体静止状态下，一般以上导轴瓦后面支柱螺栓的一半为高度标准，过高和过低的油位都不利于油盆散热，不能及时将上轴导轴瓦的温度传递出去，并且过高的油位会造成机组推力头甩油。机组油盆内的透平油牌号必须与设计型号相符，由于机组的转速不同，油的黏度不一样，摩擦的阻力有所增加。机组在运行一段时间后，冷却器水槽会有水渗入到油盆中，导致透平油乳化，变质的油体达不到冷却的效果。油盆内的洁净程度对散热也有影响，灰尘杂质进入油盆中会增加瓦面摩擦，严重的情况下会磨坏推力头和上导轴瓦，因此油盆内上油前必须保持洁净、干燥的状态，运行时也必须保持封闭状态，尽量减少外来因素对油质的影响。

2.4机组摆度过大，同心度不符合要求

机组安装的摆度值与导轴瓦的安装质量息息相关，机组在运行期间如果摆度值超过导轴瓦与推力头的间隙值，将会增加上导轴瓦的摩擦且受力不均。由于电机轴摆度大导致导轴瓦的油膜不能正常散热，导轴瓦的温度会上升的很快。机组的同心度也将影响机组的摆度大小，也会导致导轴瓦温度的升高[2]。

2.5导轴瓦间隙不符合规范要求

机组上导轴瓦与推力头间隙过小，进油边进油口间隙过渡不当，不易形成进油，使润滑油量减少，油膜变薄，导轴瓦温度就会升高。各个方向的导轴瓦间隙不均也会导致导轴瓦局部受力过大引起的导轴瓦温度升高。轴向间隙调整不均匀，一边大一边小，造成振动和局部散热不够充分引起瓦温过高[3]。

3西湖泵站1号机组上导轴瓦温度过高原因分析及解决方法

在综合分析了西湖泵站1号机组的运行工况和实际情况后，从以下几个方面逐步排除导致瓦温升高的原因。

3.1上导油盆内的透平油油位、油质不符合规范标准

西湖泵站机组采用的润滑油是46号透平油，首先对机组油槽的油位进行了检查。由于此机组单机运行台时较长，油盆底部个别密封螺杆出现少量渗油现象，油位处于偏低状态。在年末岁修时候长时间将上油盆暴露在空气中，缺乏密封措施，油盆内容易进入灰尘和杂质，可能使油质发生变化。现将上导油盆的透平油全部抽干，然后按照机组安装规范换入符合牌号和数量的透平油，机组试运行两个多小时后发现上导轴瓦的温度依然偏高。由此判断，油位偏低和油质问题不是导致上导轴瓦温度偏高的主要原因。

3.2冷却供水效果不好导致瓦温升高

冷却水效果不好，与供水管路通畅情况有密切关系。管路使用时间过长会沉积杂志和污垢在管壁内，影响水流截面大小。对管路进行清洗，更换了个别老旧的闸阀。为了进一步判断供水系统是否正常运行，采取温度测量设备对上机架油盆冷却用水的温度进行测量，通过对进水管和出水管两条管路水温测量获得的数据显示，进出水管有一定的温差，说明供水管路在正常工作。

3.3导轴瓦存在质量问题，造成轴与瓦之间受力不均

西湖泵站上导轴瓦为四瓣圆弧形结构，导轴瓦表面贴合推力头表面，弧度一致，如果瓦面存在局部不贴合，那么在其他轴瓦结合的部位受力就会不均或加大，产生过大的摩擦力。在拆下导轴瓦后发现其表面磨损均匀，无过损部位。为了进一步排除此项疑点，更换了一组新的导轴瓦进行研磨和安装，安装调试后发现机组运行过热现象还是存在，于是该问题基本排除此项因素。

3.4机组振动过大、摆度超标、导轴瓦间隙不均等原因造成瓦温过高

机组运行工况与振动有密切关系。首先在机组运行过程中观测电气部分并无异常，停机后检查水泵叶轮总成部位，也无杂物缠绕和异常现象。然后拆除机组端盖。在进一步查找原因的过程中发现四块上导轴瓦与推力头的间隙不均匀，且有的太紧，不在规范范围之内。于是采用先将塞尺插入轴瓦间隙中，然后收紧导轴瓦背后支柱螺丝的办法来调整各瓦间隙，使其在规范之内并要求一致。然后装好机组开机运行，发现导轴瓦温度升高现象得到好转。

因此，通过逐步排查和分析，导轴瓦间隙不均和过紧是瓦温升高的主要原因，过紧的间隙会妨碍透平油的进出，增加推力头与上导轴瓦间的摩擦和热量的同时也不利于散热，合理调整上导轴瓦间隙是保证机组正常运行的关键因素之一。

4结语

泵站同步机组在运行过程中，引起轴瓦温度升高的原因有很多，运行维修人员能够根据机组实际运行的工况，综合判断分析出原因，能够有效地避免机组较大问题的产生，从而保证防汛期间的机组排涝正常运行。

参考文献：

[1]

张清宇.汽轮机轴瓦温度高的原因分析及处理[J].热力发电，2003（3）.

[2]單文培，王兵，单欣安.泵站机组运行与检修[M].北京：中国水利水电出版社，2008：100～103.

[3]纪庆周.以柴河电站为例浅析上导瓦温高的原因与处理方法[J].中国水能及电气化，2016（5）：53～56.