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降低卧式水轮发电机组轴承温度的一些方法

1 电站概况
  广东省高州市格苍水力发电厂是一座径流式电站,集雨面积39.6km2,装机容量2800kW,其中一台800kW,另一台2000kW。水轮机的型号分别为:HLA218-WJ-60和HL160-WJ-71;发电机型号分别为:SFW800-6/1180和SFW2000-6/1430。两台水轮发电机组均为重庆水轮机厂的产品,属两支点结构,推力轴承设在靠永磁机一侧,改变了传统的设置,即推力轴承在发电机与水轮机之间。两台机组均在1991年9月投入运行。直到1998年元月长达七年的时间里,机组的轴承均处于超高温运行状态,有时高达73℃,而被迫停机,为此也曾多次造成烧瓦事故。经本厂技术人员、主管局工程师及邻近兄弟电站的无数次处理,仍收效甚微。后来经过厂方王守忠工程师和作者的大力参与,对轴承循环油路及冷却系统进行改造,温度已明显降低,取得了圆满成功。  2 存在的缺陷  在以往的检修过程中,我们对主轴的水平度、同心度、光洁度及瓦面的研刮都严格按照厂方及有关规程的要求去处理。冷却水的水质、水压也符合标准,但温度就是降不下来。最后,在1997年12月,厂方王守忠工程师来到现场指导、考察,发现主推力轴承在内部的设计上存在着一些问题:1.冷却器容量太小,未能及时带走轴承内部的大量余热,造成温度升高。2.推力盘主镜板的垂直度不够,其中有一台机组主要是因为推力头松动所致。有些地方高出0.5mm,有的地方却低陷0.15mm,造成推力瓦面有些地方受力过重,而有些地方根本不受力,从而使受力面的温度经过一定时间的运转摩擦后,温度逐渐升高,最终导致烧瓦事故。3.推力轴承没有专门设置冷却油泵,冷却油的循环主要靠光滑完整的推力球的高速旋转而带上一部分冷油,未能产生温度降低的效果。4.上、下轴瓦的进油孔过小,使冷油的流通大大受阻,故也不能起到降温效果。  3 改进措施
  针对存在的4个主要缺点,我们采取了相应的措施:1.在轴承内空闲的位置加装冷却器,冷却器由空心铜管制成,而且在铜管外边用车床加工成螺纹状,便于散热。2.对于推力头松动,因为现场处理较为困难,我们连同主轴一起送回厂家修理。修理后的镜板垂直度最大相差在±0.05mm以内,这使推力瓦受力均匀。3.因没有专门的油泵,我们在推力球的外侧加工了四个对称的汤匙状的小孔,旋转起来把大量的冷油从下面带上来,冷却效果大为改善。4.上、下轴瓦的进油孔由原来的10mm改钻为14mm,使带上来的冷油更加畅通无阻。  4 结束语  经过一系列的改造和两年多来的运行,证明轴承温度始终在允许温度以下,使得这项技术改造取得了成效,提高了安全生产水平,增加了经济效益,创造了社会价值。
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