臥式水輪機(jī)軸承漏油問(wèn)題的原因及對(duì)策

李吉平

摘要：文章主要對(duì)臥式水輪機(jī)軸承的漏油問(wèn)題進(jìn)行了探討，通過(guò)對(duì)臥式水輪機(jī)軸承出現(xiàn)漏油的原因進(jìn)行分析，從而提出了有效解決的途徑，以保障臥式水輪機(jī)軸承可以正常運(yùn)作。

關(guān)鍵詞：臥式水輪機(jī)；軸承；漏油現(xiàn)象；漏油部位；水電站 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TV734 文章編號(hào)：1009-2374（2015）14-0091-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.045

水輪機(jī)軸承在臥式水輪機(jī)組中是一個(gè)重要的組成部分，水輪機(jī)軸承運(yùn)行的正常與否，直接影響到臥式水輪機(jī)組是否可以正常的運(yùn)行，就我國(guó)目前臥式水輪機(jī)組運(yùn)行的整體情況來(lái)看，水輪機(jī)軸承中存在嚴(yán)重的漏油現(xiàn)象，而且這一現(xiàn)象在高轉(zhuǎn)速機(jī)組的徑向止推軸承上較為常見(jiàn)，而主要的漏油部位則是水輪機(jī)軸承兩端的加蓋固定的部位與運(yùn)動(dòng)部位的結(jié)合處，要想解決這種問(wèn)題，就需要根據(jù)漏油出現(xiàn)的原因采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，從而保障水輪機(jī)軸承可以正常運(yùn)行。

1 臥式水輪機(jī)軸承漏油的主要原因

臥式水輪機(jī)軸承兩端通常會(huì)用羊毛氈圈對(duì)其進(jìn)行固定，而在固定的部位與運(yùn)動(dòng)部位的軸徑結(jié)合處，很容易因?yàn)楦鞣N操作因素的影響而出現(xiàn)漏縫問(wèn)題，這樣就會(huì)使得軸承中的潤(rùn)滑油容易順著縫隙流到軸承的外端，進(jìn)而形成漏油問(wèn)題。臥式水輪機(jī)軸承兩端固定的羊毛氈圈雖然具有一定的密封性和彈性，但是由于臥式水輪機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，主軸會(huì)高速進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就會(huì)使得覆蓋的羊毛氈圈的密封性減弱，同時(shí)也會(huì)使得羊毛氈圈的彈性逐漸降低，而主軸在經(jīng)過(guò)高速運(yùn)轉(zhuǎn)后，會(huì)出現(xiàn)溫度上漲的危險(xiǎn)，而溫度的增加會(huì)使得羊毛氈圈加劇老化的速度，無(wú)論是彈力還是密封性都會(huì)嚴(yán)重下降，久而久之就會(huì)使得羊毛氈圈的密封性和彈性消失，而在羊毛氈圈彈性和密封性降低以及消失后，就會(huì)使得羊毛氈圈與軸徑之間的連接部位出現(xiàn)較大的縫隙，而縫隙的出現(xiàn)會(huì)使得軸承內(nèi)部的潤(rùn)滑油泄露出來(lái)，造成漏油問(wèn)題的出現(xiàn)。而軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)左右或者是上下擺動(dòng)的情況，在擺動(dòng)量不斷增加的同時(shí)，會(huì)使得漏油的程度不斷的加重，而擺動(dòng)量的多少直接決定了臥式水輪機(jī)軸承漏油量的多少。由上述的分析可以看出，軸承兩端固定部位的羊毛氈圈的密封彈性受到各種因素的影響，而不斷消失是臥式水輪機(jī)軸承出現(xiàn)漏油問(wèn)題的最主要原因。

而臥式水輪機(jī)軸承漏油的主要來(lái)源就是在軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承中的潤(rùn)滑油會(huì)被連帶著進(jìn)行高速的運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就會(huì)使得空氣大量地融入到潤(rùn)滑油中，而使得潤(rùn)滑油出現(xiàn)油氣泡，而當(dāng)油氣泡的高度大于水輪機(jī)組在運(yùn)行的過(guò)程中所允許的最大油位高程設(shè)計(jì)時(shí)，就會(huì)使得水輪機(jī)軸承兩端的羊毛氈密封圈出現(xiàn)松動(dòng)，其就會(huì)出現(xiàn)縫隙，潤(rùn)滑油就會(huì)順著縫隙流出軸承外，造成漏油現(xiàn)象的出現(xiàn)。

另外，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，小推力盤(pán)處會(huì)噴出呈現(xiàn)弧線的油體，而這些油會(huì)順著弧線的噴射路線落在主軸密封圈的附近，最終集中在主軸頸上，從而產(chǎn)生一系列的油氣泡，而這些油氣泡在高程上相對(duì)較高，其所排出的油量也相對(duì)較大，這也是造成水輪機(jī)軸承出現(xiàn)漏油現(xiàn)象的主要原因之一。小型推力盤(pán)的排油，即徑向止推軸承與徑向軸承的區(qū)別是徑向止推軸承存在漏油的來(lái)源。這就是徑向止推軸承存在漏油現(xiàn)象的根本原因。

2 解決臥式水輪機(jī)軸承漏油問(wèn)題的主要措施

就上述分析的臥式水輪機(jī)軸承漏油問(wèn)題出現(xiàn)的原因，可以了解到，只是單純地對(duì)水輪機(jī)軸承兩端密封的羊毛氈圈固定部位與運(yùn)動(dòng)部位的縫隙進(jìn)行處理，并不能夠有效地防止漏油問(wèn)題的出現(xiàn)，而只要保障水輪機(jī)軸承潤(rùn)滑油不出現(xiàn)氣泡以及對(duì)漏油問(wèn)題產(chǎn)生的原因處理得當(dāng)，就可以在根本上防止水輪機(jī)軸承出現(xiàn)漏油問(wèn)題，從而保障臥式水輪機(jī)可以正常地運(yùn)轉(zhuǎn)。

而在水輪機(jī)軸承中之所以會(huì)出現(xiàn)油氣泡的問(wèn)題，主要是因?yàn)檩S承在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，會(huì)帶動(dòng)潤(rùn)滑有一起運(yùn)動(dòng)，這樣就會(huì)使得潤(rùn)滑油與空氣形成接觸，并且隨著軸承高速的運(yùn)轉(zhuǎn)，使得周?chē)諝獾牧鲃?dòng)性逐漸增大，而在外部空氣的流動(dòng)性大于潤(rùn)滑油黏性的極限和自重合力時(shí)，空氣的流動(dòng)就會(huì)自然的涌向潤(rùn)滑油，在大的流動(dòng)壓力作用下，潤(rùn)滑油中就很容易進(jìn)入空氣，而在空氣進(jìn)入到潤(rùn)滑油內(nèi)后，雖然空氣能夠利用自身比重較輕的特性漂浮到潤(rùn)滑油的表面上，但是由于潤(rùn)滑油具有一定的黏性，這樣就會(huì)使得潤(rùn)滑油出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象。

由上述油氣泡出現(xiàn)的原理來(lái)看，要想使得臥式水輪機(jī)軸承在運(yùn)行的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)油氣泡的問(wèn)題，就需要對(duì)漏油的部位進(jìn)行有效的檢查，防止漏油問(wèn)題的出現(xiàn)，只有這樣才能夠從根本上解決油氣泡的問(wèn)題，而要想充分地解決臥式水輪機(jī)軸承漏油的問(wèn)題，可以采取以下兩種方法：

2.1 使?jié)櫥驮谳S承體內(nèi)空氣中的運(yùn)動(dòng)變成與空氣隔離的封閉式流動(dòng)

在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承中的潤(rùn)滑油與空氣會(huì)形成循環(huán)，而主要的循環(huán)方式就是空氣順著油面運(yùn)行到軸瓦前，然后在軸瓦區(qū)域潤(rùn)滑之后，就會(huì)返還到油面，從而形成排油。而就徑向止推軸承的排油過(guò)程來(lái)說(shuō)，其在進(jìn)油后，主要利用推力盤(pán)的帶動(dòng)作用，使得潤(rùn)滑油進(jìn)入到軸瓦內(nèi)部，以此來(lái)形成排油。推力盤(pán)會(huì)帶動(dòng)空氣進(jìn)行方向運(yùn)行，而其運(yùn)動(dòng)的速度較快，但是空氣的反方向運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有將空氣涌入到油的表面，推力盤(pán)帶動(dòng)的空氣只是在擋風(fēng)板內(nèi)部進(jìn)行回轉(zhuǎn)，空氣無(wú)法與油進(jìn)行接觸，從而無(wú)法形成油氣泡，這樣就可以有效地防止漏油問(wèn)題的出現(xiàn)。即使形成油氣泡也是在軸瓦前進(jìn)油腔內(nèi)，對(duì)軸承漏油毫無(wú)影響，并且在進(jìn)入軸瓦前也會(huì)被不斷地破壞，所以杜絕了軸承體內(nèi)油面形成油氣泡的問(wèn)題。歸根到底是一個(gè)軸瓦潤(rùn)滑后的排油運(yùn)動(dòng)與空氣隔絕的問(wèn)題。

當(dāng)前徑向止推軸承的軸瓦潤(rùn)滑后的排油雖有兩條渠道：一條是導(dǎo)瓦下的排油孔；另一條是小推力盤(pán)處的圓周排油。這些都是任其空氣隨意地排入熱油腔的渠道，所以徑向止推軸承潤(rùn)滑油形成油氣泡又主要呈現(xiàn)在熱油腔內(nèi)，漏油也是在熱油腔端蓋密封處。

對(duì)這兩處相距很近的排油與空氣隔離引至油面下并不難。只要設(shè)一個(gè)集油盤(pán)，并在集油盤(pán)的下部再設(shè)一根適當(dāng)口徑的排油管，就把軸瓦潤(rùn)滑后的油在空氣中的自由流動(dòng)變成與空氣隔離的封閉式流動(dòng)。通過(guò)設(shè)置集油盤(pán)這一措施，即使形成少許油氣泡也在集油盤(pán)內(nèi)油面之上，不會(huì)形成漏油之來(lái)源。

2.2 設(shè)置去氣泡板

可以在軸承容易出現(xiàn)漏油的地方設(shè)置相應(yīng)的去泡板，利用去泡板來(lái)防止油氣泡的出現(xiàn)，而去氣泡板主要是用來(lái)固定在熱油腔油面的板上，要注意在板上設(shè)置可以向下部排油的排油孔，同時(shí)還要在板上裝置上可以用來(lái)刺破油氣泡的尖針，但是值得注意的是，這些尖針必須是空心尖針，并且要在這些設(shè)置的空心尖針上設(shè)置橫向排氣孔，從而保障其可以有效地去除油氣泡。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，據(jù)相關(guān)的報(bào)道顯示，我國(guó)的部分水電站都存在徑向止推承軸漏油的問(wèn)題，而且很多水電站止推軸承漏油現(xiàn)象較為嚴(yán)重。要想有效地防止臥式水輪機(jī)軸承漏油問(wèn)題的出現(xiàn)，就需要積極采取有效的措施，在分析出水輪機(jī)軸承出現(xiàn)漏油原因的基礎(chǔ)上，對(duì)軸承漏油的部位進(jìn)行綜合治理，從而保障臥式水輪機(jī)可以正常的

運(yùn)轉(zhuǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 曾文勝.中轉(zhuǎn)速水輪機(jī)主軸密封新技術(shù)通過(guò)鑒定[J].四川電力技術(shù)，2000，（5）.

[2] 毋生俊.水輪機(jī)主軸密封的磨損與檢修[J].農(nóng)村電氣化，2000，（4）.

[3] 竇純玉.解決臥式水輪機(jī)軸承漏油問(wèn)題的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，（14）.

[4] 楊晉波.中小型臥式水輪機(jī)主軸密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2011，（7）.

[5] 王陽(yáng)，陳少武，趙愛(ài)民.中小型臥式水輪機(jī)主軸密封結(jié)構(gòu)的改進(jìn)[J].機(jī)電技術(shù)，2013，（4）.

（責(zé)任編輯：秦遜玉）