發布時間：2022-03-16所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要： 針對電站水輪發電機組主軸支承軸瓦的潤滑油密封系統出現嚴重漏油故障問題，研究了產生故障的原因，結合理論分析計算，提出了將開式泵殼改為閉式泵殼，使之成為圓盤摩擦泵。從廣義上講，實現了由灌到排的轉變，使泵殼縫隙原本的泄漏流動變為吸油流動。實踐證明
摘 要： 針對電站水輪發電機組主軸支承軸瓦的潤滑油密封系統出現嚴重漏油故障問題，研究了產生故障的原因，結合理論分析計算，提出了將開式泵殼改為閉式泵殼，使之成為圓盤摩擦泵。從廣義上講，實現了由“灌”到“排”的轉變，使泵殼縫隙原本的泄漏流動變為吸油流動。實踐證明采取的措施得當，水輪機主軸密封漏油問題得以圓滿解決。
關鍵詞： 圓盤摩擦泵;密封;漏油;措施
O 引言
某電站1臺臥式水輪發電機組水輪機主軸的支承結構原為向心滾珠軸承，為了便于主軸的拆卸、安裝和易于檢修，通過自行設計加工、改造，將向心滾珠軸承改裝為中開面式銅瓦滑動軸承。
改裝滑動軸承是成功的，使用正常，但遺留下來的水輪機軸封漏油問題突出，不僅造成潤滑油的浪費，同時也嚴重污染地面環境。由于需要頻繁停機補充加油，使發電機組不能正常運行，影響了當地的工農業生產和居民生活用電。類似這種軸封漏油現象，在泵、風機等機械均常有出現fJ.引。本文就該機組的軸封漏油故障問題進行了分析研究和處理。實踐結果證明，對主軸油封漏油故障問題分析準確，采取的措施得當，消除了漏油。
1 密封故障
1.1主軸支承裝置
如圖l所示，在水輪機和發電機之間的軸承機座上面，有1個中開面式油箱，水輪機主軸軸心水平穿過油箱中開面。在油箱內的主軸上，從左到右順序安裝著左端油封、自帶油泵、滑動軸承和右端油封。
1.2主軸潤滑裝置
軸承的潤滑依靠自帶油泵來承擔，見圖l。該泵由一面均布4枚葉片的圓盤葉輪和泵殼組成，設置于滑動軸承的左邊。其中葉輪隨軸旋轉，通過自濺方式將油液提升到軸承頂部油管，油液流過軸承排人油箱，往復循環。圓盤左邊的泵殼，是一個固定不動的環形平板，與圓盤同心、平行且有一定的距離矗，可防止油液泄漏，起密封作用。
1.3主軸密封系統
由環形平板泵殼和油箱左右的兩個油封構成主軸密封系統，漏油僅涉及到左油封。主軸轉速為500 1./min，主軸直徑為西187 mm，環形平板內半徑為%=175 mm，外半徑%=180 mm。因泵殼內徑與主軸之間存在很大的環形空間，故稱為開式泵殼。兩個油封為單槽氈圈油封。
1.4觀察漏油現象
每次開機不足l min，左端油封開始大量往外漏油，每隔2 h左右，需要向油箱補充1 L潤滑油，足見漏油問題相當嚴重。打開油箱蓋觀察發現，從開式泵殼縫隙處大量飛濺出去的油液，狀似旋轉拋物面，集中對準左油封傾力噴射出去，其結果導致左油封產生嚴重漏油現象。因此，解決問題的根本途徑是減少泵殼縫隙泄漏量。
2 解析計算
2.1泵殼泄漏分析
泵殼與圓盤之間的油液泄漏流動可以看作為定常流動。由于間隙的高度比寬度和長度小很多，故稱為縫隙流動，泵殼為環形平板，與圓盤平面平行，稱為平板縫隙流動，油液從四周向中心流出，為徑向平板縫隙流動(渦匯)。
為了探求泄漏的主要因素，先假設兩個平板不動，僅由壓力差產生流動。間隙高為h，寬為單位長度(垂直紙面方向)，因此可簡化為一元流動。壓力沿流動方向降落。如圖2所示，為了簡便，取單位寬度縫隙中厚為dy，長dx的微元體為研究對象。
2.3圓盤摩擦
泵式(5)是在圓盤不動的條件下推導出來的，實際上圓盤是隨軸在轉動。油液由于粘性在縫隙^ 中，被圓盤帶動旋轉，受離心力甩向外方，構成了吸油的原動力。離心力能抵消一部分壓力差△p，使泵殼泄漏量還可再減少一些。當離心力大于壓力差△p時，就成為一個圓盤摩擦泵。泵殼由開式改變為閉式，由于增大了粘性油液的離心力，因此就為泵殼縫隙的疊加流場由渦匯變渦源提供了有利條件。
3 實驗驗證
按照上述方法對甘肅夏河桑科水電站進行了改造。另外，為避免停機后油液在重力作用下順軸流向油封，一則在泵殼之左設一擋油盤;二則將左油封由單槽改為三道油槽，第一、三槽空著不放氈圈，底部鉆孔通向油池，只在中間的第二槽放氈圈。這樣就提高了油封性能質量，做到了萬無一失。開車試機，透過氈圈僅有微量滲油，但漏到第一道油槽即由底部排油孔排到油池，不會漏到殼體外，達到了預期效果。
4 結論
1)經計算，滑動軸承需要油量有l L/min就足夠了，而實際泵油量遠遠大于這個數值，所以自帶油泵圓盤不必帶有葉片，僅有圓盤即可。
2)有關幾項技術措施切中要害，既效果良好、簡便易行，又節約裝置空間，對同類中小型水輪發電機組有指導意義，值得推廣。——論文作者：馬希金，肖聰，張人會
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