齒式聯(lián)軸器 連接主油泵與汽輪機高壓轉子,主油泵通過(guò)齒式聯(lián)軸器連接由汽輪機轉子帶動(dòng)而做功,提供潤滑油和保安油給汽輪機組運行。2011年10月29日凌晨,動(dòng)力二站1#汽輪機故障停機
齒式聯(lián)軸器連接主油泵與汽輪機高壓轉子,主油泵通過(guò)齒式聯(lián)軸器連接由汽輪機轉子帶動(dòng)而做功,提供潤滑油和保安油給汽輪機組運行。2011年10月29日凌晨,動(dòng)力二站1#汽輪機故障停機,發(fā)電機解列,轉速表顯示轉速為零,高壓油泵、交直流油泵全部聯(lián)鎖啟動(dòng)。經(jīng)檢查是主油泵齒形聯(lián)軸器齒輪 磨損導致無(wú)法帶動(dòng)主油泵,使機組測速顯示為零和潤滑油失壓,機組在TSI保護作用下解列。
1、齒形聯(lián)軸器磨損失效原因分析
齒形聯(lián)軸器磨損失效原因通常有三個(gè):安裝對中不良、制造工藝或材質(zhì)應用不當、潤滑效果差。下面分別進(jìn)行分析。
對中不良,會(huì )造成齒與齒之間磨損較大。廠(chǎng)家圖紙要求冷態(tài)時(shí)主油泵線(xiàn)比高壓轉子線(xiàn)高0.25-0.3mm,因運行中1#軸承座溫度(約80℃)比主油泵軸承座溫度(約55℃)高25℃,線(xiàn)高度1000mm,按照“1米的鋼溫度升高1℃放大0.01mm”的經(jīng)驗值,兩者線(xiàn)性熱膨脹高度差值約0.25mm。
11月11日復查對中數據,測得圓周偏差值0.005mm,端面向上偏差值0.06mm,測1#軸承座溫度(55℃)比主油泵軸承座溫度(31℃)高24℃,與運行狀態(tài)兩者溫差值相當,數據滿(mǎn)足安裝要求,排除對中不良的可能?;瘜W(xué)成份
制造工藝或材質(zhì)應用不當。查圖紙齒輪材質(zhì)為38CrMoAlA,表面滲氮處理。根據合金結構鋼國標GB/T3077-1999和對本次故障的齒形聯(lián)軸器的化學(xué)成分分析報告(表1),其化學(xué)成分符合標準要求。
材質(zhì)為38CrMoAlA的齒輪,根據JB/T 8854.2-2001,要求“齒式聯(lián)軸器齒面硬度(外齒軸套/內齒圈)在淬火情況下應達到45~50HRC/40~45HRC,氮化時(shí)應>500HV,且層深不小于0.5mm。”對照其硬度試驗報告,也符合標準要求。
齒形聯(lián)軸器內部潤滑不良,無(wú)法帶走磨合產(chǎn)生的熱量和油泥雜質(zhì),長(cháng)時(shí)間運行導致聯(lián)軸器的磨損。齒式聯(lián)軸器內部 要有良好的潤滑,潤滑油有潤滑、冷卻、沖洗的作用。由于齒式聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩個(gè)轉動(dòng)部件在轉動(dòng)時(shí)有軸向移動(dòng), 聯(lián)軸器接觸齒面有良好的潤滑,當接觸齒面有磨損,油泥雜質(zhì)的 大粒度大于25μm時(shí),會(huì )失去潤滑作用,同時(shí)軸向移動(dòng)磨合產(chǎn)生的熱量越多,接觸齒面溫度越高越容易磨損。聯(lián)軸器排油孔過(guò)小或堵塞,油泥雜質(zhì)就不能及時(shí)排走,在齒輪接觸面軸向移動(dòng)過(guò)程中,加劇了齒輪磨損,導致聯(lián)軸器故障。
查
聯(lián)軸器圖紙,要求主油泵端安裝一ф8左右噴油管對著(zhù)聯(lián)軸器進(jìn)油孔,潤滑油在離心力作用下順著(zhù)傾斜的進(jìn)油孔進(jìn)入聯(lián)軸器內潤滑,再由外齒軸套排油孔排出,對聯(lián)軸器內部潤滑、沖洗和冷卻。
由于疏忽,機組安裝時(shí)實(shí)際沒(méi)有安裝噴油管,只有前軸承箱內飛濺的少量潤滑油進(jìn)入聯(lián)軸器內,長(cháng)時(shí)間運行導致聯(lián)軸器外齒軸套和內齒圈潤滑不足而磨損。
當汽輪機軸封運行調整不當時(shí)會(huì )有蒸汽進(jìn)入軸承箱內,帶水的潤滑油潤滑效果大打折扣,還會(huì )加快鐵質(zhì)部件的銹蝕過(guò)程。水份加上磨損留下的雜質(zhì)長(cháng)期殘留在聯(lián)軸器內,將加快聯(lián)軸器的磨損,直至聯(lián)軸器失效。據了解,該汽輪機組的高壓缸軸封漏汽一直較大,運行期間班組每天都要油箱底部放水,說(shuō)明潤滑油帶水。
1#汽輪機組在2011年4月初至10中旬之間停運作備用,停運期間只按規定開(kāi)交流油泵、頂軸油泵盤(pán)車(chē),沒(méi)有潤滑油進(jìn)入聯(lián)軸器內部沖洗,有磨損的外齒套和內齒圈在帶水的油泥雜質(zhì)作用下發(fā)生銹蝕 終導致聯(lián)軸器失效,見(jiàn)紅棕色物質(zhì)。
3、整改措施和建議
在本次聯(lián)軸器故障檢修中, 換了原廠(chǎng)生產(chǎn)且硬度檢測合格的聯(lián)軸器,并按照聯(lián)軸器圖紙所示,安裝了對聯(lián)軸器齒輪主動(dòng)供油潤滑的噴油管,加大潤滑油量,大了潤滑狀況,目前效果良好。小修期間拆檢該聯(lián)軸器,接觸齒面只有輕微磨損痕跡, 可以繼續使用。
主油泵故障導致停機的情況在電力系統比較常見(jiàn),特別是中、小型機組。為齒式聯(lián)軸器 運行應做好以下措施:
提高安裝精度。提高安裝精度可以減少因聯(lián)軸器兩端幾何位置的改變使齒式聯(lián)軸器出現卡澀或磨損的可能。主油泵找時(shí),端面偏差應≤0.03mm,圓周偏差應≤0.03mm,高低數值要考慮預留高差,在冷態(tài)時(shí)找主油泵要高于汽輪機線(xiàn)0.20~0.25mm。
換新聯(lián)軸器時(shí)也要對其進(jìn)行硬度檢查。足夠的硬度是齒形聯(lián)軸器而長(cháng)周期運行的 條件。換新聯(lián)軸器時(shí)要對外齒軸套和內齒圈進(jìn)行硬度檢查,齒式聯(lián)軸器齒面硬度滿(mǎn)足使用要求。
齒式聯(lián)軸器內部有足夠的透平油流動(dòng),潤滑油有潤滑、冷卻、沖洗的作用。
調整汽封供汽壓力,減少漏汽進(jìn)入軸承箱,減少油中帶水,油箱底部及時(shí)放水。如果機組長(cháng)時(shí)間停運,在開(kāi)機前需要檢查聯(lián)軸器是否有銹蝕,以免引起聯(lián)軸器故障停機。
條件允許的情況下,在勵磁機端增加測速裝置,預防主油泵聯(lián)軸器故障后汽輪機組的超速飛車(chē)事故。
動(dòng)力二站1#汽輪機主油泵齒式聯(lián)軸器失效的原因是齒式聯(lián)軸器齒輪之間潤滑不足而無(wú)法帶走磨合產(chǎn)生的油泥導致銹蝕而失效.