【摘　要】本文介绍了瑞明电厂国产125MW汽轮机1号轴承在额定参数和额定负荷下工作温度偏高的故障，在介绍轴承结构与润滑原理的基础上，在轴承的端泄、轴承的摩擦、轴承的负荷分配等方面对轴瓦温度超标的原因进行了分析，并进行了相应的处理，效果良好，解决了该机组轴承温度偏高的故障，保证了机组的安全运行。也为同类型问题的处理提供了参考。

　　【关键词】汽轮机；轴承；温度高；原因分析；处理

　　1　前言

　　瑞明电厂1号机组系上海汽轮发电机厂生产N125-13.24/535/535超高压、一次中间再热、单轴、双缸双排汽、冷凝式汽轮发电机组。2012年，该机组1号轴承温度偏高，Z高达93℃。轴承温度偏高不能保证机组长期安全运行，一旦冷油器换热效果差，就很可能造成烧瓦事故。黄埔电厂检修公司有关技术人员对该机组轴承温度高的问题进行了深入的分析，采取了针对措施，终于使该轴承温度降至合格范围。

　　2　125MW机组径向轴承的特点

　　本机组采用椭圆型径向轴承，其由一浇铸巴氏合金的衬瓦，轴承壳体，球面座组成，轴承为上下二半由螺钉及锥销固定及定位，轴承壳体与球面座是球面配合有自位作用，球面座上有四块调整块供调整中心用。润滑油通过轴承下部一孔进入轴承进行润滑然后从轴承两端流入轴承座内。在衬瓦装有铜电阻或铂电阻可测得轴承回油温度，衬瓦底部有高压顶轴油孔。

　　3　轴承的润滑原理与故障分析

　　3.1润滑原理

　　汽轮发电机转子的全部重量，通过轴颈支承在表面浇铸的轴承合金的轴瓦上，并作高速旋转，而轴瓦未被磨损或毁坏，这主要依靠轴颈与轴瓦之间产生的油膜。倘若上下两平面构成油楔，四周都充满了油，当上下两平面作相对运动时，油楔中的油就被挤压向里，此时油楔中的油产生反作用力，将上面的运动物体微微抬高，于是在两平面的油楔中便建立了油膜。上面物体运动便在油膜上滑动，两物体相对运动时的摩擦只发生在油膜内的液体摩擦，从而不再产生固体摩擦，使摩擦因素减至Z小，即油膜上的摩擦力很小，起了润滑作用。同时，摩擦产生的热量能及时被大量润滑油带走，起到冷却作用。轴承就是利用这个原理设计的。

　　由上述原理可知，欲使轴承安全可靠的运行，建立油膜是关键。同时，建立油膜必须具备下列三个必要条件。

　　（1）必须具备楔形腔室；

　　（2）楔形腔室必须充满粘性液体，如润滑油等；

　　（3）构成楔形腔室的两个面必须光洁并作相对运动。

　　根据油膜润滑理论，在油楔Z小截面处产生Z大油压，油压越高则产生的承载力越大，Z高油膜压力达几十兆帕。同时，轴承的承载能力与轴颈的圆周速度、润滑油黏度、油膜的厚度等因素有关。轴颈圆周速度和润滑油黏度越大，则轴承的承载能力越大，反之越小。虽然油膜润滑时的摩擦力很小，但转子的质量大，加上高速旋转，液体摩擦产生的热量是不可忽视的，因此轴承内必须不断地加入一定温度的润滑油，以带走热量，冷却轴承，从而保证轴承的正常工作。

　　3.2轴承温度升高原因分析

　　3.2.1该机组轴承振动未超过制造厂标准，应该说，轴承振动不是引起轴瓦温度升高的主要矛盾。大修技术记录显示，该机组轴系中心符合制造厂标准。

　　3.2.2机组在额定参数和额定负荷运行时，其冷油器出口油温为39～41℃，润滑油压为0.11MPa，而1号轴瓦回油温度为73℃，其余轴承回油温度为48～56℃，1号轴瓦回油温度偏高。通过回油量窥视镜观察，其回油较为畅通，没有发现摩擦异声。解体检查发现，下轴瓦与轴颈接触不良，下瓦部分地方挤出一薄层钨金，上下瓦的钨金面较花，相对应轴颈也磨得较花，轴瓦合金表面与轴颈的接触不良使1号轴瓦承受较大负荷，导致温度升高。

　　3.2.3椭圆型径向轴承由于比压增加，使轴承的过载和应变能力明显下降。因此机组在启动、停机和升、降负荷时，汽缸膨胀不畅，转子存在残余不平衡质量等原因，使各轴瓦的负荷分配较冷态时有明显变化，这也有可能导致轴瓦的过载而温度升高。

　　3.2.4轴承回油不够畅通。如果轴承的供油量不足将会导致瓦块温度升高，而且长期处于缺油状态下运行还会加大瓦块磨损。

　　3.2.5检查发现1号轴瓦侧隙为0.25～0.40mm，轴瓦侧隙偏小。

　　4　处理措施

　　4.1研刮轴瓦合金，使轴瓦接触面积达到质量要求每平方厘米不少于3点接触，其下部与轴的接触角为50～60°。重新按标准研刮下瓦的顶轴油池，深度为0.15～0.20mm.用砂纸研磨轴颈，测量轴颈椭圆度和锥度小于0.02mm。

　　4.2加大轴承润滑油回油的排泄。轴瓦中分面处，左右两侧修刮足够的油槽（垃圾槽）。油槽在轴瓦长度方向前后各留25～30mm阻流边，在圆周方向自中分面向顶部或底部延伸60mm左右，油槽深度从轴瓦中分面3mm深向各边界逐步递减，油槽与瓦面过渡圆滑无棱角。

　　4.3重新调整轴瓦侧隙为0.37～0.42mm，顶隙为0.34～0.55mm。衬瓦紧力、球面紧力、外盖紧力符合制造厂标准。用红丹检查衬瓦、瓦枕、球瓦等接触情况，均符合要求。

　　4.4适当调整各轴瓦的负荷，即将1号轴瓦放低0.03mm，把高中压转子与低压转子的联轴器中心有意调到制造厂要求的低限。

　　4.5清理轴瓦进出油孔内的垃圾和铁屑。

　　4.6启动前1号轴承座底部添加高温润滑脂，以减少轴承座的摩擦力，改善汽缸膨胀和收缩状况。

　　5　效果

　　按此方法改进后，1号轴瓦温度由原来的93℃下降到82℃左右稳定运行（冷油器出口油温为39～41℃）。轴承振动变化不大，也没有发生油膜振荡的情况。

　　6　结论

　　6.1径向轴承的主要散热方式是通过端泄将热量带走。所以在分析其温升时，决不可以忽略端泄。如果轴承的供油量不足将会导致瓦块温度升高，而且长期处于缺油状态下运行还会加大瓦块磨损。轴瓦底部顶轴油孔周围应无贯通沟槽，以防顶轴油泄漏，使转子难以顶起，盘车时造成轴瓦磨损。

　　6.2轴瓦合金表面与轴颈接触不良是轴承温度升高的重要原因。检修中必须严格执行检修工艺，提高检修质量，以防出现轴瓦温度偏高或轴瓦损坏事故。

　　6.3适当调整各轴瓦的负荷，即将相邻两轴承按油膜压力（从顶轴油压处测得）大小，适当抬高或放低。

　　某轴承（调整时必须兼顾冷态时各轴承的负荷分配，调整幅度建议不超过0.05mm），是解决轴承因负荷分配不匀等引起的局部半干摩擦、温度升高的有效办法。

　　参考文献

　　[1]王殿武.汽轮机设备检修[M].中国电力出版社，2005.

　　[2]上海汽轮机厂.N125-13.24/535/535型125MW中间再热凝汽式汽轮机主机说明书[S].1994.

　　[3]赵义学.电厂汽轮机设备及系统[M].中国电力电力出版社，1998.

来源：《电子世界》2014年第18期