浅谈灯泡贯流式机组组合轴承机组内部检修方法

浅谈灯泡贯流式机组组合轴承机组内部检修方法
摘要：桃源水电站安装9台套灯泡贯流式水轮发电机组，额定容量20MW，机组尺寸大、重量重、检修工艺复杂是本电站设备的一大特点。

组合轴承作为机组主要部件之一，它由发导
轴承、正推力轴承、反推力轴承、轴承支架等部件组成，其作用是支撑机组发电机并承受运
行过程中的水推力。

一旦组合轴承出现问题，一般情况下需要将组合轴承整体吊至安装间进
行处理，此种检修方法工程量大、工期长、成本高。

本文结合桃源水电站灯泡贯流式水轮发
电机组特点，对组合轴承机组内部的检修方法进行阐述和归纳总结，其方法可供同类型机组
组合轴承检修时借鉴。

主题词：灯泡贯流式机组;组合轴承;转轮；机组内部；检修方法
1 前言
桃源水电站为湖南沅水最末一级，电站安装9台单机容量为20MW的灯泡贯流式水轮发电
机组。

2019年1月10日开始，电站进行了投产以来首次A级检修工作。

组合轴承作为本次
A修的重要检修项目，在检修前由于密封老化问题，导致推力轴承座各法兰面在运行过程中
产生漏油现象。

为彻底解决渗漏油有问题，并利用本次A修检查设备内部的运转情况，决定
对组合轴承在机组内部进行解体处理。

2 设备结构及参数
2.1组合轴承剖面图
详见《图一：组合轴承剖面图》
2.2设备组成及参数
（1）组合轴承整体最大尺寸：Φ4200×2040mm
组合轴承最大重量：约40t
（2）轴承支架最大尺寸：Φ4200×660mm
（3）推力轴承座最大尺寸：Φ2420×1380mm
（4）推力轴承镜板最大尺寸：Φ1880×648mm
3 组合轴承检修方案分析与选择
3.1检修前现场施工条件
（1）组合轴承检修前其它设备状态：转轮室已拆除、转轮返厂修复、导水机构进行导叶外
轴承座拆除检查与检修、水导轴承未拆除、受油器已拆除、发电机定转子未进行A修活动、
灯泡头与流道盖板未拆除。

（2）检修工期方面：机组整体检修工期控制在2019年4月15日，转轮主机厂内修复后到
电厂时间预计在3月15日，转轮具备吊装条件计划3月25日，组合轴承修复总时间20天。

3.2 检修方案分析
对于灯泡贯流式机组组合轴承解体检修，在条件允许的情况下，整体吊装后安装间内检修是
最佳选择。

但是组合轴承的吊装工作，需要拆除主机部件中除导水机构的所有设备，在特定
的条件下工期保证和经济性较差。

选择在机组内部检修的方法，可在不拆除其它主要设备的
情况下进行，此方法可大大缩短工期和检修成本。

桃源水电站由于在检修前期已经确定发电
机部分不进行A修工作，所以组合轴承的检修工作只能在机组内部进行。

因工期限制，产生
了两种检修方法：其一，转轮挂装前进行组合轴承检修；其二，转轮挂装后进行组合轴承的
检修。

（1）工期分析对比
图二《计划对比分析图》中方案1表示在转轮挂装前进行组合轴承检修，方案2表示转轮挂
装后进行组合轴承检修。

方案1明显较方案2在工期上有保障。

（2）施工条件分析对比
桃源水电站组合轴承尺寸大、重量大、翻身和拆解工序复杂、空间狭小是影响组合轴承机组
内部检修的最大问题。

在对比方案1、2时，主要影响因素是转轮的挂装问题。

按照一般检
修方法，在进行组合轴承检修时主轴两侧的设备均要挂装到位，以此来保证机组两边的平衡，有利于机组的顶起和变形控制。

而方案2虽然能够保证投产时间不受影响，但是主轴下游侧
转轮未挂装到位，机组整体顶起时的位移控制和变形控制较困难。

3.3 检修方案选择与控制
因方案2工期滞后对后续生产产生的影响无法把控，且沅水流域已经进入汛期来水充沛。

综
合考虑后选定方案1进行施工，方案2作为备选方案。

在进行方案1施工时，为控制主轴转
轮侧未悬挂转轮而产生的可能影响，需要在主轴顶起时对主轴和水导轴承进行位移监测，一
旦监测数据较大时将停止作业，待转轮悬挂后在进行组合轴承的后续施工。

4 处理措施
4.1 检修流程
排油及管路附件拆除→主轴顶起工具（轨道）安装→推力轴承座拆除及密封更换→推力镜板
拆除→反推力轴承、发导轴承拆除及密封更换→各部位回装→轴承充油试验→运转试验
4.2 排油及管路附件拆除
（1）拆除组合轴承各部位进、出油管，主轴密封进、排水管，空气围带进气管等。

（2）拆除测温电阻、探头等附件。

（3）拆除管型座上部竖井爬梯、平台。

（4）拆除大轴护罩、检修踏板等并吊运至安装间。

（5）用塑料塞对轴承各部拆除后孔洞进行封堵。

4.3 主轴顶起工具安装
（1）检查主轴顶起工具是否完好，数量符合要求。

（2）按照要求在管型座内壳体内架设轨道，调整其高度、水平、间距符合要求，并对轨道
强度进行加固。

（3）安装推力轴承座移动工具，对其进行试行走，检查与推力轴承座的贴合度和行走平稳性。

4.4 推力轴承座拆除、更换密封
（1）拆除推力轴承座与轴承支架之间的连接螺栓和定位销钉，编号、登记后妥善存放。

（2）调整推力轴承座移动工具与推力轴承座之间距离，使之能够刚好将轴承座托起。

（3）用两台5t手拉葫芦在下游侧将推力轴承座与移动工具一起向下游移动。

（4）在管型座内壳体内部焊接吊耳，利用手拉葫芦分瓣解体推力轴承座，对老化密封进行
更换。

（5）检查推力镜板和推力瓦面，对损伤部位进行修复和测量。

4.5 推力轴承镜板拆除
（1）推力镜板、推力瓦面、主轴轴颈等工作表面涂抹润滑油，用橡胶板保护镜板、推力瓦
等重要部件。

（2）拆除推力镜板轴向保护钢板，镜板下部支顶起工具，拆除镜板连接螺栓、销钉，并编号、登记妥善保存。

（3）将镜板上瓣吊出机组至安装间妥善保存。

4.6 反推力轴承座及发导轴承拆除
（1）在镜板安装位置底部架设油压千斤顶和顶起工具，将主轴顶起0.3-0.4mm。

监测水导轴承轴向变形情况为3.0mm，变形情况可控且不会对设备造成损伤。

顶起工具见图三《主轴顶
起工具》。

（2）拆除反推力轴承座连接螺栓，用顶丝将反推力轴承座向下游移动。

（3）检查瓦面情况，更换反推力轴承座与轴承支架之间密封。

4.7 各部位回装
按照拆除时的反向顺序，将轴承各部进行回装。

4.8轴承充油试验
运转轴承润滑油系统，检查各合缝面密封无渗油情况。

4.9运转试验
按照灯泡贯流式机组开机试验大纲，机组空转情况下运行4小时对各部位瓦温进行监测，带
负荷后再连续监测24小时，各部瓦温正常、温升平稳。

5 结语
桃源水电站灯泡贯流式机组，在市场上属于应用较广泛的类型。

组合轴承的检修在未悬挂转
轮的情况下顺利完成，其最终各项控制数据正常，同时工期得到保证，大大增加了经济效益。

然而在机组内部进行检修时，由于空间狭小、操作困难、施工环境差等因素，加之桃源水电
站组合轴承尺寸较大、重量较重的特殊因素影响，在检修过程中要特别主要对设备的保护和
人员安全的保护，加强施工区域用火、用电、清洗剂使用管理，同时应配备足够的消防设施。

参考文献：
[1]刘国选灯泡贯流式机组运行与检修[M] 中国水利水电出版社，2006
[2] GB 8564-88 水轮发电机组安装技术规范[S]
[3] DL/T5038—94 灯泡贯流式水轮发电机组安装工艺导则[S]。