【摘　要】水輪發(fā)電機(jī)組的推力瓦部件，經(jīng)常出現(xiàn)瓦溫過(guò)高及磨損的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全、可靠運(yùn)行，現(xiàn)就推力瓦受力不均勻?qū)е峦邷剡^(guò)高及磨損的現(xiàn)象進(jìn)行說(shuō)明，針對(duì)這些情況進(jìn)行相應(yīng)的處理，保證機(jī)組安全、可靠運(yùn)行。
　　【關(guān)鍵詞】電動(dòng)機(jī)；推力瓦；受力不均；過(guò)載

　　1　引言
　　推力瓦一般采用的材質(zhì)都是鋼坯和巴氏合金簡(jiǎn)稱“烏金”，而烏金能夠在軸的溫度到達(dá)一百攝氏度左右的時(shí)候熔化掉，這樣可以加大軸的空間位移距離，可以很好地保護(hù)大軸，能夠預(yù)防因軸向位移過(guò)大引起大軸推力瓦的摩擦，減少產(chǎn)生的損耗而降低其壽命。
　　其次是鋼坯和錫青銅等材料，因?yàn)樗麄兡Σ料禂?shù)小，這樣就會(huì)使摩擦溫度降低。
　　汽輪機(jī)的推力瓦其功能就是固定轉(zhuǎn)子在汽缸的位置。在平時(shí)的狀況下，推力瓦受力的是工作區(qū)域瓦塊，這樣就可以使機(jī)組的轉(zhuǎn)子不能向發(fā)電機(jī)側(cè)偏移。但是在減小負(fù)荷尤其是在甩掉負(fù)載的情況下，因?yàn)榫哂幸欢ǖ膽T性，汽輪機(jī)可能向機(jī)頭側(cè)發(fā)生一定的位移。水輪發(fā)電機(jī)的重要部件之一就是推力瓦，它的作用是承受軸向水推力和機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量，然后將這些力使水輪發(fā)電機(jī)的荷重機(jī)架及基礎(chǔ)混凝土來(lái)承受。此時(shí)，推力瓦中的非工作瓦塊受力，確保了機(jī)組的轉(zhuǎn)子在汽缸中的相對(duì)位置不變。推力瓦工作性能的優(yōu)劣，將影響機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行和機(jī)組的安全。
　　本文將詳細(xì)介紹推力瓦在受力不均的情況下造成的后果以及解決措施。

　　2　推力瓦受力不均的表現(xiàn)及原因
　　推力軸承要求鏡板的平整度要大于0.03毫米，還要有一定的光潔度，推力瓦要求與鏡板研磨接觸，要求每一平方厘米Z少有兩到三個(gè)接觸點(diǎn)，要求八塊瓦在同一平面上，當(dāng)機(jī)器運(yùn)行時(shí)推力瓦面上鋪成一層均勻的油性薄膜，這樣可以使所有推力瓦的受力保持分布均勻。汽輪機(jī)運(yùn)行時(shí)的推力瓦溫度升高范圍不應(yīng)該超過(guò)5度，通常為一到三度。在實(shí)際的應(yīng)用中，由于各方面的原因，常常會(huì)發(fā)生幾塊瓦或瓦面某些區(qū)域受力過(guò)大導(dǎo)致受力不均勻問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致推力瓦瓦溫偏高，Z后導(dǎo)致部件發(fā)展為燒損影響設(shè)備運(yùn)行。
　　2.1推力瓦安裝受力不均勻

　　電機(jī)安裝往往靠手感來(lái)調(diào)整推力瓦的受力情況，并且采用錘擊的方法降低或升高螺栓，這樣做隨意性比較大，誤差也較大，非常容易導(dǎo)致推力瓦靜態(tài)受力不均勻。
　　2.2抗重螺栓支承問(wèn)題
　　如果承載重力的螺栓的支撐部位剛度不相等的話，在運(yùn)行過(guò)程中，由于負(fù)載逐漸增大，支撐能力小的推力瓦可能受到大的重力，而支撐能力大的推力瓦可能受到的重力小，此外，支撐部位的抗重螺栓的松動(dòng)也會(huì)引起推力瓦受力不均勻問(wèn)題。
　　2.3鏡板表面不平
　　推力瓦與鏡板單個(gè)部件組裝在一起后，由于連接螺絲太長(zhǎng)，將鏡板表面頂?shù)耐钩銎饋?lái)，螺栓的擰緊拉力增大。
　　2.4推力瓦力變形與熱變形影響
　　安裝時(shí)，推力瓦要經(jīng)過(guò)研磨刮削弄成平面。此時(shí)如果推力瓦塊剛度不夠，運(yùn)行后可能在周圍產(chǎn)生一定的撓度，因?yàn)榈撞靠怪芈菟辛Φ淖饔茫胁肯鄬?duì)凸起。其次，運(yùn)行時(shí)軸瓦的溫度會(huì)升高推力瓦會(huì)膨脹，瓦面的溫度特別是中部的溫度將高于鋼坯，鋼坯膨脹較小，瓦面膨脹較大，將會(huì)造成推力瓦變形。推力瓦的發(fā)熱變形程度隨轉(zhuǎn)動(dòng)速度的增大而增大，等到瓦面中部凸起的時(shí)候，壓力將會(huì)進(jìn)一步的加大，這一區(qū)域Z容易磨損、燒熔。
　　所以瓦面不均勻、鏡板組合面不平整，都將導(dǎo)致鏡板表面變形。

　　2.5導(dǎo)軸承間隙過(guò)大
　　作用于葉輪的橫向水平力為不平衡力；因氣隙不均勻，定子對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的力、轉(zhuǎn)動(dòng)部件偏離轉(zhuǎn)動(dòng)中心的質(zhì)量慣性離心力，這些都是作用于轉(zhuǎn)動(dòng)部件的橫向力。機(jī)組的軸承起著穩(wěn)定轉(zhuǎn)子的作用。導(dǎo)軸承單邊間隙為0.05-0.07毫米，下導(dǎo)軸承雙邊間隙約為0.02毫米，水泵導(dǎo)軸承雙邊間隙為0.05-0.07毫米，軸承磨損以后，間隙逐漸變大，間隙一般為上小下大。機(jī)組運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)部分得橫向力能夠使軸線在間隙內(nèi)偏移，鏡板微微翹起，與推力瓦的平面不平行，就會(huì)導(dǎo)致推力瓦瓦面油膜不均勻，油膜的Z薄處荷載將增大，Z后造成推力瓦受力不均勻。

　　3.推力瓦受力不均會(huì)產(chǎn)生怎樣的后果
　　如果軸瓦承載面積相對(duì)偏小，推力軸承過(guò)載，比壓過(guò)大，在這種情況下不能形成潤(rùn)滑時(shí)所需的油膜厚度，摩擦的熱量和摩擦系數(shù)將會(huì)增大。在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，一方面快速閘門開(kāi)的太遲或者難以開(kāi)啟的出水機(jī)組，推力軸承載的軸向水推力將是穩(wěn)態(tài)荷載的兩倍左右；水泵特別是軸流泵啟動(dòng)揚(yáng)程應(yīng)該為設(shè)計(jì)揚(yáng)程1.6到2倍。其次，啟動(dòng)的初始階段機(jī)組轉(zhuǎn)速不快瓦面的潤(rùn)滑油膜很難一下子形成，雖然形成所用的時(shí)間不長(zhǎng)，但在這段時(shí)間里也容易引起燒瓦，這種燒瓦一般在啟動(dòng)幾分鐘到十幾分鐘才會(huì)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)攔污柵阻水嚴(yán)重或泵站進(jìn)出水位差太大，也會(huì)引起軸承受力不均勻?qū)е逻^(guò)載而燒損設(shè)備。

　　4.實(shí)例說(shuō)明分析推力瓦受力不均機(jī)組運(yùn)行中造成的后果
　　某公司的汽輪發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中先后出現(xiàn)了個(gè)別推力瓦受力不均勻問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致推力瓦溫高升高，為了控制工作瓦溫度不超允許值，不得不限制負(fù)荷運(yùn)行。
　　隨后經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，發(fā)現(xiàn)推力瓦塊的推力軸承受力均勻性差以及推力瓦本身的搖擺度不夠是溫度偏高的主要原因。
　　2014年7月，磨機(jī)主控監(jiān)控顯示磨機(jī)推力瓦溫度高報(bào)警；檢查排查發(fā)現(xiàn)，減速機(jī)推力瓦油池油溫超過(guò)正常值50℃，達(dá)到68℃；進(jìn)一步排查為因推力瓦受力不均，導(dǎo)致機(jī)座密封處泄漏出的熱風(fēng)而影響，從而傳遞給推力瓦致其溫度上升；但擔(dān)心推力瓦在68℃的油環(huán)境溫度中運(yùn)行，推力瓦澆注合金耐磨層會(huì)熔融；因系統(tǒng)生產(chǎn)關(guān)系未停機(jī)檢查；注意觀察油溫；2015年6月，磨機(jī)主控監(jiān)控顯示磨機(jī)推力瓦溫度高報(bào)警；檢查稀油站供油系統(tǒng)，油溫68℃，油壓0.4MPa；油站內(nèi)濾網(wǎng)較臟、雜質(zhì)較多；檢查發(fā)現(xiàn)減速機(jī)傳動(dòng)盤上部溫度120℃，磨室底部93℃，初步判定減速機(jī)推力瓦損壞；由于檢修隊(duì)伍及生產(chǎn)組織協(xié)調(diào)關(guān)系，無(wú)法及時(shí)停機(jī)檢查，廠部安排觀察運(yùn)行，在運(yùn)行期間瓦槽溫度Z高68℃，停運(yùn)檢查期間瓦槽溫度Z高77℃，判定減速機(jī)推力瓦嚴(yán)重?fù)p壞；停機(jī)待檢修。

　　5.有效解決和處理推力瓦受力不均的措施
　　（1）在電機(jī)的設(shè)計(jì)和選型的時(shí)候應(yīng)該充分的考慮到推力軸承承受的Z大負(fù)載重量，Z大荷載系數(shù)Z好不要超過(guò)0.8，推力軸承結(jié)構(gòu)應(yīng)該合理并要具有足夠的剛硬程度。
　　（2）所用的潤(rùn)滑油要定期檢驗(yàn)，檢測(cè)其粘度和油質(zhì)是否符合具體要求。
　　（3）冷卻器要有足夠的導(dǎo)熱面，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮到管內(nèi)泥沙的淤積對(duì)減小過(guò)流斷面冷卻能力的影響。必要時(shí)應(yīng)對(duì)冷卻水供水作澄清處理，避免泥沙淤積，以保證冷卻水有一定的流速。推力瓦外側(cè)的正上方應(yīng)設(shè)置冷卻器，必要時(shí)還應(yīng)設(shè)置隔板，這樣可以增大對(duì)流換熱的系數(shù)。
　　（4）避免推力軸承過(guò)載，以免機(jī)組在超高揚(yáng)程下運(yùn)行，使機(jī)組振動(dòng)加劇。力求使機(jī)組啟動(dòng)揚(yáng)程減小，縮短機(jī)組啟動(dòng)的時(shí)間。