135MW机组#5轴承轴向振动大处理

宗纪纲　孙源凯

（青海益和检修安装有限公司）

　　摘　要：汽轮机作为发电厂重要组成部分，由于其运行时间长各部件都有不同程度的缺陷。其中轴承振动大是影响机组正常运行的关键数据，本文就宁北135MW汽轮机#2机组#5轴承轴向振动大的原因进行了简要的论述，并对其产生的原因提出了相应的处理措施。保证了汽轮机机组的安全经济稳定的运行。

　　关键词：轴承；振动；原因；分析；处理措施

　　0　引言

　　宁北#2机组自投运以来，#5轴承座轴向振动存在偏大问题，属于机组安装遗留问题。在#2机组以往进行过的小修中多次针对此问题进行过处理，从钨金接触面、修刮油楔、垫铁接触、台板螺栓等几个方面进行处理，但未解决根本问题。在机组运行中轴向振动高达210--240μm，（标准：≤50μm）#5轴承座轴向振动偏大，轴承座振动会造成发电机进水支座及进水管道产生共振现象，造成转子冷却水密封填料异常磨损泄漏，导致冷却水漏入发电机小室引起电气设备短路；轴承座振动会使轴瓦内油膜的建立不良从而导致轴瓦损坏；轴承座长期振动引起台板连接螺栓产生松动及台板基础损坏，严重影响机组的安全、经济运行，造成机组启停时间长，影响运行正常操作。

　　1　设备结构简介

　　宁北#2汽轮机是上海汽轮机厂生产的N135-13.24-535/535型汽轮机，#5轴承为圆筒形支持轴承，轴承座为落地式支撑结构，置于发电机后侧，起着支撑发电机转子的作用，保持发电机转子与发电机的相对位置避免发生动静部分碰磨。#5轴承主要由衬瓦与瓦枕两部分组成，顶轴油口设置在衬瓦的侧下方。轴承座起着支撑轴瓦、回收润滑油的作用，而轴承座直接搁置在基础台板上，由M80的四条地脚螺栓固定，基础台板与轴承座之间有绝缘垫片和钢垫，用以绝缘和调整发电机中心。

　　2　存在的问题

　　2.1发电机轴承座的技术要求为轴承座扬度、轴颈扬度、轴瓦扬度方向一致且扬度数据相近。现经解体测量发电机转子#5轴瓦轴颈处扬度为后扬0.78mm，而轴承座扬度为前扬0.30mm这就导致发电机转子中心与轴承座几何中心不对称。

表1

　　2.2经检查轴承座与基础台板之间的调整垫片有6张（包括绝缘垫和钢垫），数量大于检修标准要求。正常要求轴承座与基础台板之间垫子数量≤3张，最多不超过5张。

　　2.3在用塞尺测量轴承座与基础台板间隙发现，在两侧中间部位有0.20mm-0.30mm的间隙。说明轴承座与基础台板的接触情况不是很好。

　　2.4以上问题按135MW机组检修工艺要求，#5轴承座与基础台板检修工作是在发电机转子抽出的状态下才能进行，但是此次检修工作是利用小修期间不抽发电机发转子而进行此项工作。因此必须考虑发电机转子临时的支撑的情况。

　　3　原因分析

　　3.1轴承座与基础台班扬度较转子扬度偏小且扬度方向不一致，这说明基础台板的扬度由于基础下沉或者安装时没有达到标准，造成了基础台板与轴承座扬度前杨。这就导致发电机转子中心与轴承座几何中心不对称，油膜支撑点的偏移。在轴承座沿某一底边发生轴向偏移时会使振动的加大。

　　3.2由于轴承座与基础台板之间存在间隙，这就说明了轴承座与基础台板的接触面积没有达到检修要求（即接触面积达75％以上），且接触点分布不均匀。同样会造成连接刚度的不足使振动增大。

　　3.3基础台板与轴承座之间的调整垫片过多远大于检修标准。这会使轴承座与基础台板的连接刚度不足。当轴承座轴向的自振频率与转子的工作频率接近时，轴承座会产生轴向共振，引起明显的轴向振动。

　　3.4由于本次检修工作是不抽发电机发转子，所以首先确定发电机转子重量，根据瓦座结构、空间位置设计支撑发电机转子专用架，保证发电机转子的支撑和固定作好施工准备。

　　4　处理措施

　　4.1首先对#2机#5轴承座与发电机位置、空间进行测量，设计专用支撑架进行预加工，核对好尺寸、数量、并预留加工余量待用。发电机转子支撑部位与#5瓦轴承座之间距离为90mm，有效的转子支撑位置80mm，设计制作专用支撑架。专用支撑架既满足支撑发电机转子重量又要满足研磨时轴承座研磨移动轨迹。期间解体轴瓦轴承座时用百分表监视转子位置。

　　4.2将基础台板与轴承座底部用白布、煤油清理干净后，先对#5轴承座底部用平尺进行研磨，以#5轴承座为基准对基础台板进行研磨，轴承座置于基础台板上，前后推动轴承座与基础台板进行对研。采取重点打磨基础台板前侧的方法调整其扬度，直至扬度符合要求。在保持轴承座扬度与转子扬度一致的同时，保证轴承座与基础台板两者的接触面积达到75%以上接触点分布均匀，且台板四角间隙用0.03mm塞尺不进。打磨硬点时严格按检修工艺要求施工。

　　4.3依据复测#4瓦中心数据，调整#5轴承座底部与基础台板的之间的调整垫片，将薄厚不一的调整垫片合成一张厚的钢板，使调整垫片控制在4张（上下各有一张绝缘垫片）,这样使轴承座与基础台板的弹性系数降低提高了连接刚度。

　　4.4组装时测量调整#5轴瓦间隙为0.52mm，瓦口间隙0.25mm，瓦盖紧力0.13mm。以上数据均符合质量标准的要求。

　　5　结束语

　　此次在宁北#2机组小修中进行的不抽发电机转子处理#5轴承座轴向振动偏大工作。对现有的检修工艺进行了改进，使检修专用工器具更加完善。更加使检修工序、质量标准，安全标准有了显著的提高。随着设备运行年限的增加，只有综合考虑到机组的全面状况，采取正确、有效的检修措施是保证机组安全稳定运行的必要条件。对其它机组同类问题的处理具有一定的参考价值。

　　参考文献

　　1.青海省桥头铝电有限公司发电分公司《135MW汽轮机检修规程》

　　2.庄肖曾，刘卫，高继鸣.《汽轮机本体检修》

（来源：中国电机工程学会2016年年会论文集）