基于反饋軸承壽命的動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸運(yùn)行可靠性研究與應(yīng)用

周黎明

(國(guó)能粵電臺(tái)山發(fā)電有限公司，廣東 臺(tái)山 529228)

動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)是火電廠機(jī)組的重要輔機(jī)，液壓缸是動(dòng)葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)的核心部件[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，近3年來(lái)，德國(guó)透平通風(fēng)技術(shù)有限公司(TLT)動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸反饋軸承損壞引發(fā)的風(fēng)機(jī)故障次數(shù)較多，已成為TLT動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行的隱患。

TLT動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸反饋軸承損壞將導(dǎo)致動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)退出運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組跳閘。需對(duì)TLT動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸反饋軸承運(yùn)行狀況進(jìn)行研究，提高運(yùn)行可靠性。

1 動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸反饋軸承損壞原因

TLT動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部部件較多，加工制造精度要求較高，結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜[2]。當(dāng)液壓缸向左或向右移動(dòng)時(shí)，反饋桿亦一起向左或右移動(dòng)，使伺服閥上齒條往右或左移動(dòng)，從而使伺服閥將油道的油孔堵住，則液壓缸處在新工作位置下不再移動(dòng)，動(dòng)葉片處在增大或關(guān)小的新?tīng)顟B(tài)下工作[3]。反饋軸承作用有2個(gè)，在起到對(duì)反饋桿支撐作用的同時(shí)，將反饋桿位移傳遞到齒輪上，使齒輪帶動(dòng)齒條及伺服閥移動(dòng)，達(dá)到伺服閥將油道的油孔堵住、液壓缸穩(wěn)定在新位置目的。

對(duì)火電廠近3年TLT動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸反饋軸承損壞時(shí)檢查情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，見(jiàn)表1。

表1 近3年TLT動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸反饋軸承損壞檢查情況

從表1可以看出，反饋軸承損壞情況可歸結(jié)為受力過(guò)大、潤(rùn)滑不良及內(nèi)圈晃動(dòng)大。

1.1 受力過(guò)大原因分析

反饋軸承是將反饋桿傳遞來(lái)的力送到齒套，從而齒套帶動(dòng)齒輪、齒條及伺服閥移動(dòng)。如齒輪及附屬部件有卡澀情況，將因軸向力過(guò)大使保持架受沖擊過(guò)載荷，保持架內(nèi)部會(huì)疲勞產(chǎn)生裂紋發(fā)生損壞。

由于反饋軸承是依靠液壓缸本身主軸銅套動(dòng)靜間隙小流量泄漏出的液壓油進(jìn)行潤(rùn)滑，這部分潤(rùn)滑油流經(jīng)液壓缸主軸銅套，主軸銅套磨損后的銅屑將進(jìn)入齒輪及附屬部件，導(dǎo)致卡澀。

1.2 潤(rùn)滑不良原因分析

反饋軸承工作轉(zhuǎn)速為1500 r/min，依靠液壓缸本身小流量泄漏出的液壓油進(jìn)行潤(rùn)滑。這部分潤(rùn)滑油如較少，將導(dǎo)致反饋軸承潤(rùn)滑不良失效。

1.3 內(nèi)圈晃動(dòng)大原因分析

反饋軸承為雙列滾珠軸承，內(nèi)圈與反饋桿緊力配合。反饋桿長(zhǎng)度為1 m，且工作轉(zhuǎn)速為1500 r/min，導(dǎo)致反饋軸承內(nèi)圈運(yùn)行中晃動(dòng)大，中心偏差超標(biāo)，使軸承內(nèi)外圈相互歪斜，滾動(dòng)表面接觸應(yīng)力過(guò)大[4]，造成反饋軸承額外受力增大，壽命縮短。

2 提高反饋軸承壽命措施

2.1 避免反饋軸承受力過(guò)大損壞

a.保證齒套、齒輪、齒條及伺服閥光潔度

對(duì)齒套、齒輪、齒條及伺服閥表面質(zhì)量情況進(jìn)行檢查，有無(wú)外表面劃痕、麻點(diǎn)等缺陷，使各部件運(yùn)行無(wú)卡澀。

b.對(duì)液壓缸反饋區(qū)域加裝清潔潤(rùn)滑油管路

新增加的潤(rùn)滑油可由風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油站的濾網(wǎng)后管路引出，隔離液壓缸本身小流量泄漏出的液壓油及內(nèi)部雜質(zhì)，使液壓缸各傳動(dòng)部件清潔，避免卡澀。

主要部件有流量控制閥1個(gè)、壓力表1塊、Φ14×2 mm流體用不銹無(wú)縫鋼管等。調(diào)整流量控制閥開(kāi)度，壓力表顯示0.05 MPa，保證液壓缸反饋軸承流量在0.5 L/min。

c.選用大載荷反饋軸承

可加大反饋桿直徑，選用更大載荷的軸承。原設(shè)計(jì)軸承與更大載荷軸承規(guī)格、載荷對(duì)比見(jiàn)表2。

表2 原設(shè)計(jì)軸承與更大載荷軸承規(guī)格、載荷對(duì)比

2.2 避免反饋軸承潤(rùn)滑不良損壞

采用上述措施，可改善反饋軸承潤(rùn)滑不良問(wèn)題，此措施需加裝流量控制閥門，選擇合適潤(rùn)滑油量。液壓缸油質(zhì)對(duì)保證液壓缸正常運(yùn)行特別重要[5]，在日常的維護(hù)與維修中，需要對(duì)反饋軸承及潤(rùn)滑油的質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，確保其質(zhì)量。

2.3 避免反饋軸承內(nèi)圈晃動(dòng)大損壞

對(duì)反饋桿彎曲度進(jìn)行檢查調(diào)整，保證彎曲度小于0.1 mm。此項(xiàng)檢查工作應(yīng)列為每次液壓缸修理必要工序。

3 結(jié)語(yǔ)

動(dòng)葉調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)故障率較高[6]。TLT動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)液壓缸反饋軸承壽命的研究，保證齒套、齒輪、齒條及伺服閥光潔度、液壓缸反饋區(qū)域加裝清潔潤(rùn)滑油管路、選用大載荷反饋軸承、反饋桿彎曲度檢查調(diào)整等措施將改善反饋軸承運(yùn)行工況，提高使用壽命，保證動(dòng)調(diào)軸流風(fēng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，提升了設(shè)備運(yùn)行可靠性，符合輔機(jī)長(zhǎng)周期安全、穩(wěn)定運(yùn)行的需要。