导叶外轴头密封压板螺栓断裂处理

甘洪涛官新林

摘要：本文对沙溪航电枢纽1F9块导叶外端轴密封压板螺栓断裂故障的原因进行了分析，并针对沙溪航电枢纽在处理过程中就如何快速处理进行了简要的总结和说明，供同行参考。

关键词：摩擦环；导叶；螺栓；密封压板；修复

1概述

沙溪航电枢纽位于四川阆中市，装设3台灯泡贯流式水轮发电机组，水轮机型号：GZ(935)-WP-600，每台机组共有16块导叶，导叶与拐臂扭力传递设计为摩擦装置。运行时，接力器的操作力通过推拉杆→控制环→连板→导叶臂→导叶摩擦装置使活动导叶转动，从而达到控制活动导叶开或关的目的，当某块活动导叶在运行中发生卡阻不能正常转动时，由于导叶摩擦装置摩擦力矩远小于导叶接力器控制扭力，此时，导叶摩擦装置的摩擦片将会在连板、压板和导叶臂之间打滑，连板与导叶臂之间产生滑动位移，致使卡阻的活动导叶错位，但其余的活动导叶能跟随控制环继续转动，从而保护导水机构零部件不因过度受力而被破坏。为防止运行中导叶轴头漏水，导叶大头外轴套内部密封由1个支撑环、2个密封圈、1个橡胶防尘密封圈和密封压板组成（如图1密封压板与轴套组合）

经现场检查，发现导叶外轴头密封压板表面与导叶有明显摩擦痕迹，测量导叶端面间隙，发现1F导叶均出现不同程度的掉角下窜情况，测量数据（见图4导叶端面间隙数据）。

原因分析：①在机组安装时螺栓的预紧力不够，螺栓在安装时未采取防松动措施，在运行中，螺栓受水流冲刷发生松动，密封压板在内部支撑环的弹性作用力下，缩短了密封压板与导叶间隙，在长期运行中，间隙逐渐减小导致密封压板与导叶发生摩擦，将螺栓剪断；②所发生密封压板螺栓断裂的导叶均处于水平方向以下，由于导叶大头质量较大，在长期运行中，受自重影响，导叶存在下窜现象，至使导叶端面间隙减小，在动作时导叶与密封压板产生摩擦，导致密封压板发生旋转位移，使密封压板螺栓受剪切力发生断裂脱落。

影响：①因密封压板与导叶端面间隙为0，压板随导叶运行而发生同步旋转，在长期运行中，轴头密封与密封压板将发生往复摩擦使密封件损坏,降低密封效果。当密封件损坏严重时，运行时水中泥沙将通过密封压板渗入密封件，加速密封件的磨损，最终导致运行中的导叶轴头发生漏水现象，影响导水机构外环下方电气设备的安全运行。②因密封压板与导叶端面间隙为0，已出现机械摩擦现象，由于密封压板紧固螺栓存在先后不均匀松动或断裂，致使运行中的密封压板表面将形成波浪状，由于压板强度较低，压板受摩擦力作用有可能发生机械形变，影响导叶正常运转，严重时将使导叶摩擦环异常动作。

4处理方法

4.1导叶轴套拆出后，发现密封压板与轴套把合的螺栓孔大部分均已堵塞，螺栓孔锈蚀严重，螺纹损坏，在使用M20螺栓进行预装时，螺栓完全无法把合，为了重新对把合密封盖板固定，对轴套上把合螺栓孔进行重新开孔处理。（见图5）

4.2因为密封压板与导叶有明显摩擦痕迹，同时运行中导叶存在下窜现象，故在回装前对轴头把合面进行了除锈、车削加工工艺处理，即在轴头原工作面上向下加工0.5mm，使其密封压板把合后与导叶端面保证有间隙（见图6轴套工作面精加工0.5mm）。

4.3安装完成后，对导叶的端面间隙进行检查，导叶端面间隙符合厂家图纸要求，导叶动作正常。

4.4安装过程中严格按厂家安装工艺进行。

4.5对拐臂端盖螺栓预紧力严格按照图纸技术要求。

5结束语

通过上述处理后，达到了设备“应修必修，修必修好”的目的，但笔者认为在日常检修中，应提高检修工作的安全性、全面性、仔细性，尤其应加强对机组运动部件的检查处理，尽早发现问题，消除设备缺陷或隐患。同时，检修中作业中，应加强对检修质量、工艺的技术监督，以提高设备的长期稳定运行，防止突发事故的发生。

作者简介

甘洪涛（1973.08-）男，汉族，广西苍梧人，机械工程师，长期从事水电站机电安装、维修管理工作。

官新林（1985.07-）男，汉族，四川宜宾人，助理工程师，长期从事水电站机械检修技术管理工作。