南汽330MW机组主油泵联轴器磨损分析与解决

吕海峰谢华裴亚军

摘要：某厂一期使用N330/275-16.67/0.4/537/537抽气凝气式汽轮机，润滑油主油泵采Z726.70.01-1型主油泵，采用挠性联轴器与高中压转子相连，#2机第18次小修检修解体主油泵联轴器检查，发现联轴器磨损严重，驱动端、非驱动端内齿均出现不同程度的磨损、点蚀，内齿上磨损出深度2mm的深槽，外齿卡入深槽后，联轴器失去挠性，形成刚性连接。分析造成联轴器磨损的原因，提出解决方案并加以实施验证。

关键字：润滑油主油泵挠性联轴器磨损转子中心

1引言

#2机第十八次小修解体主油泵联轴器检查，发现联轴器磨损严重。在本次小修前，发生运行中主油泵联轴器脱落，主油泵退出运行，润滑油压低机组非停事故。常规的检修方法为直接更换新联轴器，但是并不能从根本上解决联轴器易磨损的问题，给机组的安全稳定生产埋下隐患。本文从联轴器中心、润滑减温、安装工艺等方面展开分析，找出原因，提出并实施了有效的解决办法。

2概述

某电厂一期N330/275-16.67/0.4/537/537抽气凝气式汽轮机，润滑油主油泵系蜗壳式双吸离心式油泵，装在前轴承箱内，泵轴通过齿形联轴器与高中压转子相连。齿形联轴器是半挠性的，在机组热膨胀时留有一定活动余量，减小汽轮机转子在运行时对泵轴的影响。

2.1联轴器结构原理：

主油泵与高中压联轴器采用半挠性联轴器，内齿尺寸Ф97mm,外齿尺寸Ф105mm。工作过程为，高中压转子为驱动端，带动驱动端外齿，驱动端外齿与非驱动端外齿刚性相连，同步转动，带动主油泵转子，完成传动。

机组启动，随蒸汽参数不断升高，汽缸、转子、前箱有规律的发生膨胀，高中压转子轴向发生膨胀，向前推移，驱动端内齿向前滑动，主油泵随前箱膨胀，主油泵转子内齿在外齿内滑动，从而保证了热膨胀时，主油泵转子具有一定的活动余量，防止主油泵转子、轴瓦受力变形或碰磨。

2.2主油泵结构及原理：

主油泵采用蜗壳式双吸离心式油泵，M点为中心测量点（主油泵内齿中心点），Q点为后支持轴承中心点（也为调整垫后边沿），N点为前推力轴承中心点（也为调整垫前边沿）。

3问题描述

#2机组第18次小修中，解体主油泵，发现联轴器磨损严重，驱动端、非驱动端内齿均出现不同程度的磨损、点蚀，内齿上磨损出深度2mm的深槽，外齿卡入深槽后，联轴器失去挠性，形成刚性连接。主油泵推理瓦工作面磨损严重，轴承钨金磨损。

4问题分析

4.1主油泵联轴器中心偏差大

检修中，架表侧量主油泵转子与大机高中压转子中心，发现：

（1）下张口6.75丝（标准≯3丝）；

（2）右偏差75丝（标准≯3丝）；

（3）泵高49丝（标准25-30丝）。

主油泵转子及叶轮中心不合格，面距、端距、泵高都偏高导致运行中联轴器内外齿碰磨，转子与轴瓦碰磨。长时间碰磨，导致内齿磨损，内外齿咬合，联轴器失去挠性，机组热膨胀时，主油泵转子对推力瓦工作面施加超负荷推力，导致推力瓦工作面严重磨损。

4.2联轴器缺少降温润滑设备

排查主油泵润滑降温系统，发现主油泵联轴器无润滑降温设备，联轴器长时间无润滑高温运行，齿轮干磨并存在少量高温变质油泥，久而久之使得齿轮磨损并存在大量油泥杂质。

4.3联轴器安装工艺不符合标准

而检查以往安装工序记录发现，存在安装工艺不高的问题。工作人员在安装内齿时，采用铜棒加大锤的方式直接敲打，这样的方式无法保证内齿与转子的同心，所以这种安装工艺安装精度低，不符合检修规程要求。

5解决方案及实施

5.1主油泵联轴器重新找中心

5.1.1主油泵重新确定中心,经现场测量得到：

图5.1主油泵找中心

（1）主油泵内齿尺寸：Ф97mm；

（2）调整垫后端至中心测点距离：MQ=50mm;

（3）调整垫总长：QN=492mm;

（4）主油泵转子下张口：0.0675mm;

（5）主油泵右偏差：0.75mm;

（6）主油泵高于高中压转子：0.49mm。

5.1.2计算过程：

通过调整调整垫片来调整主油泵中心高度，利用相似三角形相似原理，通过三角函数运算，计算出调量，计算过程如下：

（1）sinA===

（2）Q点比水平基准高=50*0.0675/97=0.0348mm;

（3）N点比水平基准高=(492+50)*0.0675/97=0.3772mm;

要求泵高25-30丝，即0.25-0.3mm,此时，取标准值为0.275mm.

（4）Q点调量=0.3772+0.49-0.275=59.22mm;

（5）N点调量=0.0348+0.49-0.275=24.98mm;

从而确定调整垫调量：

前端调量K1=0.55±0.03mm;

后端调量K2=0.23±0.03mm;

如图所示：

根据以上计算出的调量值，我们将原调整垫片前端磨除0.55±0.03mm，后端磨除0.55±0.03mm，中间均匀过渡斜面。

5.3.增加一路联轴器降温润滑油

从主油泵出口处引出一路润滑油，作为主油泵联轴器润滑降温供油。

5.4革新联轴器安装工艺

革新安装工艺，采用热处理安装方式，即主油泵联轴器内齿安装，使用专用加了工具，加热到300℃后再行安装。

将已破损旧联轴器拆下，采用热处理安装方式，安装新联轴器。

图5.3专用加热工具

6实施效果

措施实施后，复装主油泵，开机后，主油泵各项参数正常。

结论

经过改进，很好的解决了南汽330MW机组主油泵联轴器磨损问题，并为同类机组同类问题的解决提供了参考。

参考文献：

[1]《330MW汽轮机机组检修规程》（华电潍坊发电有限公司）2010年9月。

[2]杨建华，王智微，姜烈，等.循环流化床锅炉设备及运行（第二版）[M].北京：中国电力出版社，2010.5.

[3]赵慷.火力发电厂降低厂用电率的有效措施[J].甘肃电力技术，2007.