汽轮机推力支持联合轴承相关介绍
发布时间:2018-07-24 浏览次数:1117
汽轮发电机组的推力轴承主要作用是承受汽轮机转子在运行中的轴向推力,维持汽轮机转子和静止部件间的正常轴向间隙,因此推力轴承的正常工作是汽轮发电机组安全经济运行关键部件之一。推力轴承瓦块温度是推力轴承运行状态的一个重要参数,一但造成瓦块温度超标,乌金磨损烧坏,转子便会发生轴向位移,使汽轮机通流部分发生动静部件碰磨事故。虽然大型汽轮机采用高中压缸对头布置和低压缸采用分流式等措施以减小轴向推力,但轴向推力还是很大的。当工况变动、隔板汽封磨损间隙变大,特别是水冲击、甩负荷时,会产生瞬间轴向推力突增和反推力,从而对推力轴承提出进一步要求。
应用较广泛的推力轴承是密切尔推力轴承,这种轴承在推力盘上装有若干块推力瓦块,瓦块可以是固定的(用于小型机组)和摆动的(用于大、中型机组上)。推力轴承和支持轴承合为一体称推力――支持联合轴承。如图1及图2这种轴承结构,他在国产机组使用得较广泛。为保证轴向推力均匀地分配至各个瓦块上,选用球面支承轴承。轴承径向位置靠轴瓦外圆的垫块及其垫片来调整,轴向位置靠调整环1来调整,参看图1。支持推力联合轴承可以缩短机组轴向长度,但球面支承与球面座之间的球面加工工作量较大。
轴承的推力瓦块分为工作瓦片2和非工作瓦片3,各有十片左右。工作瓦片承受转子的正向推力,非工作瓦片承受部分负荷下可能出现的反向推力。瓦片利用销钉挂在其背面处分半的安装环10上。销钉与瓦片上的孔为较松的配合,瓦片背面有一条突起的肋,使瓦块可绕肋稍作转动,从而使瓦片2与推力盘7之间形成楔形间隙,建立液体摩擦。
为减少推力盘在润滑油中的摩擦损失,用青铜油封4来阻止润滑油进入推力盘外缘腔室中。油挡11用来防止润滑油外泄以及防止蒸汽漏入。
推力轴承前下部的支撑弹簧8支持着推力轴承的悬臂重量,以使支持轴承部分在轴颈全长上均匀受力。
润滑油从支持轴承下瓦调整垫片中心孔引入,经过轴承环形室,一路顺中分面进入支持轴瓦,另一路经过油孔A、B分别流向推力盘两侧的工作瓦片和非工作瓦片中去。Z后两路油分别经泄油孔C、D流回油箱,在泄油孔D上装有针形阀以调节润滑油量。
一、推力轴承工作原理
推力瓦块油膜形成原理与两平板间油膜形成原理相同。汽轮机静止时,推力瓦表面与推力盘表面平行,如图3(a)所示。当汽轮机转动时,推力盘带着油进入间隙,当转子产生轴向推力时,间隙中油膜受到压力,传递给瓦块,起初油压合力Q没有作用在瓦块的支承肩上,而是偏在进油口一侧,如图3(b)所示。合力Q与支承肩之间形成一个力偶,使瓦块偏转,形成油膜。随着瓦块的偏转,油压合力Q向出油口一侧移动,当Q力移至支承肩处时,瓦块才保持平衡位置,油楔中油压与推力盘上轴向推力保持平衡状态,如图3(c)所示。推力盘与推力瓦之间形成液体摩擦。
二、引起推力轴承温度超标的原因分析
运行中由于机组振动、膨胀不均及操作不当等原因,造成汽封、阻汽片磨损,使间隙增大造成级间漏汽增大,轮盘及汽封凸肩上承受的轴向推力增大,推力瓦因超过了能够承受的推力,推力瓦温度就会升高。因此运行人员要严格按规程操作,保证汽缸法兰加热时上下缸的温差,转子和汽缸的胀差,以及振动值在标准范围之内。在安装、检修中,要保证汽封、阻汽片及通流部分的间隙符合质量标准。
运行中由于叶片结盐垢,汽流通过隔板及叶片的压降增加,工作叶片的反动度也随之增加,作用在转子轮盘、叶片上的轴向推力增大,推力瓦块承受的推力大于设计值,推力瓦块乌金温度就会升高。这种情况可以通过监视段压力的变化来确定,此时监视段压力偏高,监视段压力的变化一般不大于15%,如大于15%时应停机处理。叶片结垢严重时,可以通过降负荷利用减温水进行清洗。同时要加强化学除盐水的质量管理。
机组真空降低和转子动叶片进出侧磨损,都会使转子上的轴向推力增大,引起推力瓦块乌金温度的升高。当真空降低时,汽缸排汽温度升高,转子末级叶片的反动度作用增大,使轴向推力增大。因此提高机组的真空度也能降低推力瓦块乌金温度。