齒式聯(lián)軸器 連接主油泵與汽輪機高壓轉(zhuǎn)子,,主油泵通過齒式 聯(lián)軸器 連接由汽輪機轉(zhuǎn)子帶動而做功,提供潤滑油和保安油給汽輪機組運行,。2011年10月29日凌晨,,動力二站1#汽輪機故障停
齒式聯(lián)軸器連接主油泵與汽輪機高壓轉(zhuǎn)子,,主油泵通過齒式聯(lián)軸器連接由汽輪機轉(zhuǎn)子帶動而做功,提供潤滑油和保安油給汽輪機組運行,。2011年10月29日凌晨,,動力二站1#汽輪機故障停機,發(fā)電機解列,,轉(zhuǎn)速表顯示轉(zhuǎn)速為零,,高壓油泵、交直流油泵全部聯(lián)鎖啟動,。經(jīng)檢查是主油泵齒形聯(lián)軸器齒輪 磨損導致無法帶動主油泵,,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:安裝對中不良,、制造工藝或材質(zhì)應用不當、潤滑效果差,。下面分別進行分析,。
對中不良,會造成齒與齒之間磨損較大,。廠家圖紙要求冷態(tài)時主油泵中心線比高壓轉(zhuǎn)子中心線高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℃,中心線高度1000mm,,按照“1米的鋼溫度升高1℃放大0.01mm”的經(jīng)驗值,,兩者線性熱膨脹高度差值約0.25mm,。
11月11日復查對中數(shù)據(jù),,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(shù)據(jù)滿足安裝要求,,排除對中不良的可能,。化學成份
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(jù)合金結(jié)構(gòu)鋼國標GB/T3077-1999和對本次故障的齒形聯(lián)軸器的化學成分分析報告(表1),,其化學成分符合標準要求,。
材質(zhì)為38CrMoAlA的齒輪,根據(jù)JB/T 8854.2-2001,,要求“齒式聯(lián)軸器齒面硬度(外齒軸套/內(nèi)齒圈)在淬火情況下應達到45~50HRC/40~45HRC,,氮化時應>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(nèi)部潤滑不良,,無法帶走磨合產(chǎn)生的熱量和油泥雜質(zhì),,長時間運行導致聯(lián)軸器的磨損。齒式聯(lián)軸器內(nèi)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)接的兩個轉(zhuǎn)動部件在轉(zhuǎn)動時有軸向移動,, 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,,會失去潤滑作用,,同時軸向移動磨合產(chǎn)生的熱量越多,接觸齒面溫度越高越容易磨損,。聯(lián)軸器排油孔過小或堵塞,,油泥雜質(zhì)就不能及時排走,在齒輪接觸面軸向移動過程中,,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左右噴油管對著聯(lián)軸器進油孔,,潤滑油在離心力作用下順著傾斜的進油孔進入聯(lián)軸器內(nèi)潤滑,再由外齒軸套排油孔排出,,對聯(lián)軸器內(nèi)部潤滑,、沖洗和冷卻。
由于疏忽,,機組安裝時實際沒有安裝噴油管,,只有前軸承箱內(nèi)飛濺的少量潤滑油進入聯(lián)軸器內(nèi),長時間運行導致聯(lián)軸器外齒軸套和內(nèi)齒圈潤滑不足而磨損,。
當汽輪機軸封運行調(diào)整不當時會有蒸汽進入軸承箱內(nèi),,帶水的潤滑油潤滑效果大打折扣,還會加快鐵質(zhì)部件的銹蝕過程,。水份加上磨損留下的雜質(zhì)長期殘留在聯(lián)軸器內(nèi),,將加快聯(lián)軸器的磨損,直至聯(lián)軸器失效,。據(jù)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(guī)定開交流油泵,、頂軸油泵盤車,,沒有潤滑油進入聯(lián)軸器內(nèi)部沖洗,有磨損的外齒套和內(nèi)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)軸器齒輪主動供油潤滑的噴油管,加大潤滑油量,,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(xù)使用。
主油泵故障導致停機的情況在電力系統(tǒng)比較常見,,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(xiàn)卡澀或磨損的可能,。主油泵找中心時,端面偏差應≤0.03mm,,圓周偏差應≤0.03mm,,高低數(shù)值要考慮預留高差,在冷態(tài)時找中心主油泵中心要高于汽輪機中心線0.20~0.25mm,。
換新聯(lián)軸器時也要對其進行硬度檢查,。足夠的硬度是齒形聯(lián)軸器而長周期運行的 條件。換新聯(lián)軸器時要對外齒軸套和內(nèi)齒圈進行硬度檢查,,齒式聯(lián)軸器齒面硬度滿足使用要求,。
齒式聯(lián)軸器內(nèi)部有足夠的透平油流動,潤滑油有潤滑,、冷卻,、沖洗的作用。
調(diào)整汽封供汽壓力,,減少漏汽進入軸承箱,,減少油中帶水,油箱底部及時放水,。如果機組長時間停運,,在開機前需要檢查聯(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事故,。
動力二站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法帶走磨合產(chǎn)生的油泥導致銹蝕而失效.