作（zuò）者：周曉慧 吳廷枝（zhī） （湖北省保康（kāng）縣馬（mǎ）橋二級水電站）
一、對水導軸承甩油原因的分析（xī）
馬（mǎ）橋二級水（shuǐ）電站是一座徑流式電站，三台機組均屬立軸混流式，其（qí）中1#機3000kw，型號是HL123－LJ—140；2#、3#機1250kw，型號是NL263－LJ－100。1981年3月正式並網運行，到1983年開始出現主軸密封漏水量增加，引起水導軸承（chéng）甩油。此後越來越嚴重，三台（tái）機組（zǔ）都先後多次出現過甩油後未及時發覺，造成水導瓦燒壞的事故。1987年～1988年，甩油問（wèn）題已成為電站運行中的主要問題，每年甩油2×103－3×103kg。
究其原因（yīn）：60年代至70年代機組的水導軸承（圖1）緊挨著主軸密封與（yǔ）轉（zhuǎn）輪，由軸頸、軸瓦、油盆等部件組成。軸領與主軸（zhóu）做成一體與轉輪（lún）一起旋轉，軸瓦固定在油盆內，同油盆一（yī）起固定在頂蓋上，油盆的內壁與大軸之間有一定的自由空間。正常運（yùn）行時，這個（gè）空間與大氣連通。一旦漲洪水時，水夾雜著大量的泥砂，從轉輪密封漏出，擠到密封塊與動環（huán）之間，加速其磨損，加大密封間隙（xì），增大（dà）漏水量。當漏水淹至油盆底時，這個（gè）空間（jiān）就與大氣隔絕了。由於主軸（zhóu）的旋轉，此空間會（huì）形成負壓，產生一定的吸力（lì），油盆的油在這個吸（xī）力的作用下，翻過內壁擋油圈流到油盆外麵去，即造成甩油。甩油後，伴隨著水導軸承幹摩擦的噪音，機組擺度振動增大。由（yóu）此看來，甩油的主要（yào）原因是主軸密封漏水量過大（dà），超過正常（cháng）的自排（pái）能力，引起水導（dǎo）軸承油盆底部的水位升高。
圖1 60－70年代水輪機結（jié）構示意圖
1.軸頸；2.軸瓦；3.真（zhēn）空；4.擋油圈
解決甩油（yóu）的方法除了在軸頸上方鑽孔，破壞油盆內壁上端與（yǔ）主（zhǔ）軸之間的負外壓（我站鑽孔後仍然甩油），還（hái）有兩個方法：即減少漏水量和加大排水量。
二、提高主軸密封的檢修工藝（yì），減（jiǎn）小漏水量
主軸密封（fēng）是（shì）防止壓力水沿著（zhe）主軸與固定部件之間的間隙進入廠（chǎng）房的（de）關鍵裝（zhuāng）置。我站（zhàn）三台機組均采用（yòng）機械式尼龍端麵密封，此裝置（如圖（tú）2）由動環、密封塊、托盤、引導柱、彈簧、橡皮圓條和支承座等組成。不鏽鋼動環固定在主軸上，密封（fēng）塊用壓（yā）環固定在托架上，密封塊是用聚四（sì）氯乙烯做成的（de）分半密封圈。在托盤與支承座之間裝有六個彈簧，靠彈簧的壓緊力使密封塊緊貼著動環起（qǐ）密封作用。
圖2 機組密封裝置示意圖
1. 動環（huán）；2.密封塊；3.托盤（pán）；4.引導柱；5.彈簧；6.支承座；7.壓環；8.橡皮圓條 密封（fēng）裝置的工作（zuò）條件決（jué）定了它（tā）必然會有磨損，需要定期（qī）檢修。引起漏（lòu）水量增（zēng）加（jiā）從而使檢修周期縮短的主要原因有以下（xià）三個方麵：一是機（jī）組的振動與擺度過大；二是水內夾雜泥砂較多，主軸密封磨損較快；三是主軸密封工件的質量及檢修達不到工藝要求。在（zài）提高主軸密封的檢修水平上，我們（men）通（tōng）過（guò）實踐，摸索出了以卜（bo）幾點經（jīng）驗（yàn）：
1．保證托盤（pán）下麵的每（měi）一個彈簧彈力均勻，每次檢修都應逐個檢查彈簧的彈力情況，對不合格的彈簧要（yào）更換以加大彈力。如果彈簧的壓緊力不均勻，密封（fēng）塊（kuài）容易出現偏卡偏磨，止水性能不穩定。
2．防止（zhǐ）動環和（hé）密封塊的微量變形造成接觸麵不密封。動環（huán）和密封塊在運輸（shū）、保管的過程中受力受熱都可能變（biàn）形。其工件在加工中也可能（néng）存在問題。對此，應先將準備安裝的密封塊和動環配合在一起，觀察其配合情況，並（bìng）用塞尺測量其配合間隙，如果發現有局部變形應進行打磨，校正處理。
3．動（dòng）環在安裝時，先用石墨粉（fěn）或黃油塗在（zài）其內圓二，然後緊箍在主軸上，再拆下來觀察其與（yǔ）主軸配合（hé）情況，如果發現內圓與主（zhǔ）軸配合不好，可用砂紙或油（yóu）石進行處理，並要反複試裝直到合格。
4．在安裝時，密封塊接（jiē）頭處應無間隙，固定密封塊的壓環保持四周壓力均勻，螺絲無滑扣、卡死、不到（dào）位等現象（xiàng），以保證密封塊在工作時不（bú）出現移位（wèi）。
5．蟬簧引導（dǎo）柱上的定位螺母要留出3～5mm的調整間隙，以（yǐ）便密封塊磨損後起軸向調節作用。
6．保證托盤與支承座連接處的橡皮條直（zhí）徑合適，沒有老化現象，接頭（tóu）牢固。橡皮條的直徑太小起不到（dào）止水作用（yòng），直徑太大會把（bǎ）托（tuō）盤（pán）卡死，使彈簧失去（qù）作用。老化了的橡皮圓條磨損快，受力易折斷。
7．對安裝後的主軸密封應進行整體測試。先用塞尺測量（liàng）動環（huán）與密封（fēng）塊之間的間隙是否符合要求（qiú）。在托盤四周多（duō）處加力看彈簧（huáng）上（shàng）下運動是否自如，測（cè）量其密封間隙。若出現卡死現（xiàn）象或間隙發生明顯變化，均應重新調整，直到合格後方可回（huí）裝。
三、利用尾水（shuǐ）真空的吸力抽水，加大排水量
隨著（zhe）運行時間的推（tuī）移，密封裝置的漏水量逐漸增（zēng）大，利用尾水真空抽水可延長檢修（xiū）周期2－3個月。
混流式水輪機在運行中，轉輪出口和尾水管進口處產生低壓渦帶，為防止（zhǐ）空腔氣蝕（shí），配有一套尾水真空補氣裝（zhuāng）置，即在（zài）屬水管進口處設置十字架補氣管，總管通過尾水管壁接出外麵，由補氣閥（fá）控製補（bǔ）氣量。我（wǒ）們就利用機組在運行（háng）時（shí）本身所產生的吸力排出主軸密封的漏水。
首先，我們在補氣管上加橡皮管直接（jiē）插入主軸密（mì）封（fēng）旁，用（yòng）補氣閥調（diào）節抽水量的大小。
改造後（hòu）運行了一段（duàn）時間（jiān），我們又綜（zōng）合分（fèn）析運行情況，認為機組的漏水量與運行工況有關。一（yī）般檢修後1－2個月內機組自流排水能夠滿足運行要求。在檢修後第3—5個月漏水量逐漸加大，需要加大排水量。L#機轉輪安裝高程低，尾水真空小，漏水量大。而2#、3#機（jī）轉輪安裝高（gāo）程較（jiào）高，真（zhēn）空值一般（bān）在2×104 －4×104Pa範圍內，運行中有部分吸力被浪費。這樣，我們將三台機組的尾（wěi）水真空補氣裝置連通起來，從（cóng）而加大（dà）了（le）排水量，保證了各台機組水導軸承不再甩油。
這套裝置延長了主（zhǔ）軸密封檢（jiǎn）修周期（現在主軸密封的檢修周期一般是（shì）6—8個月，Z長（zhǎng）可達14個月（yuè）），還減少了集水（shuǐ）井水泵抽水的工作量，保持了水輪機（jī）房工作現場的整潔。
