薛晓勇+王守柱

摘 要：本文首先对影响可倾瓦性能的主要因素进行简单介绍，了解汽轮机可倾瓦轴承使用性能收到的影响，重点分析汽轮机可倾瓦轴承的故障机理，在此基础上深入研究如何对汽轮机可倾瓦轴承的故障进行处理，希望通过本文的研究能够更加全面的掌握关于汽轮机可倾瓦轴承故障机性能的基本情况和故障机理，同时也为后期更好的处理可倾瓦轴承的故障提供参考。

关键词：汽轮机；可倾瓦轴承；故障机理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.03.172

1 引言

近年来随着经济社会的不断发展，我国电力行业的水平也不断提高，技术含量逐渐提升，一些先进技术逐渐在电力行业内推广使用。在电力发电过程中需要保持长时间稳定的高速运转，由于可倾瓦轴承是由多块合金组成的，每一块能够自由摆动，从而始终形成最佳的油楔，所以能够实现高速稳定的转动，因此也被广泛应用于汽轮机中。但是在实际工作中，可倾瓦轴承的会受到载荷、环境凳各方面因素的影响，容易出现各种故障，影响可倾瓦轴承性能的发挥，进而对汽轮机发电的效果产生影响，因此在现阶段加强对于汽轮机可倾瓦轴承常见故障的研究具有重要的现实意义，能够更加全面的掌握影响汽轮机可倾瓦轴承使用性能的各种因素以及可倾瓦轴承的故障机理，从而对汽轮机可倾瓦轴承出现的各种故障进行针对性的处理，提高可倾瓦轴承的使用性能，进而保证汽轮机的正常运行，实现良好的经济社会效益。

2 影响可倾瓦性能的主要因素

可倾瓦轴承是一种比较特殊的径向轴承，能够承担来自轴承转子的重力、转动中的不平衡导致的离心力负荷以及烟气变化导致的负荷，而且能够对转子的径向位置进行固定，从而有效保证可倾瓦轴承的转子和定子能够保持固定的同心度。可倾瓦轴承的结构比较复杂，不容易安装检修，生产制造的成本也比较高，所以在平时的使用中必须做好可倾瓦的养护，因此要充分了解影响可倾瓦性能的各种因素。

2.1 可倾瓦宽径比

可倾瓦的宽径比指的是轴承的宽度L与轴承的轴向直径d之间的比值。L/d的比值与轴承的承载能力和轴承工作中的温度有密切的关系，宽径比越大，轴承的承载能力就越大，表示轴承能承担更多的负荷；但是随着L/d比值的升高，润滑油从轴端流走的难度就更大，这就容易导致轴承出现超高温现象，加剧轴承的磨损，使得轴承出现疲劳破坏。一般情况下可将L/d的比例控制在0.3到1.5左右的范围内。

2.2 负荷

轴承的主要作用就是承担来自轴上的各种负荷，当轴上的负荷比较大时，在转动过程中就不容易形成油膜，同时温度也会逐渐升高，而且会导致轴承的摩擦功耗以及泄流量增加。如果负荷过大，严重超出合理的承载范围就会导致轴承烧瓦。

2.3 转速

可倾瓦轴承的转速会对轴承的润滑效果产生影响，速度越高，带出的润滑油也就越多，进而就可以承受更大的负荷。但是转速的升高也会导致温度的增高。

3 汽轮机可倾瓦轴承的故障机理

汽轮机在使用过程中会出现各种类型的故障，但是导致这些故障的原因多种多样，只有研究清楚这些故障机才能更好的对故障进行处理，进而有效保障可倾瓦轴承的正常工作。可倾瓦轴承常见故障的故障机理具体情况如下：

3.1 刮伤和磨损

在可倾瓦轴承工作过程中，会有许多小颗粒混入润滑液与轴承一起工作，就会在轴承的表面出现线状的刮痕，如果颗粒较硬，尺寸比较大，就容易进入瓦块摩擦面，甚至直接嵌入瓦块的表面，在颗粒脱落的时候也会再次造成刮伤。当接触应力比较小时，这种刮伤会使得轴承的摩擦副变得粗糙，轴承内油膜的承载能力也会受损，进而又会加剧摩擦，形成新的刮伤，进入轴承损伤的恶性循环。当接触应力比较大时，甚至会造车轴颈和瓦块的磨损，使得尺寸形状变化，精度降低，轴承的整体性能严重降低。而且当轴承内的油膜出现破裂时，轴颈的轮廓峰也会对轴承造成刮伤，形成线状刮伤。

3.2 胶合

當轴承内的润滑油膜破裂时，轴颈与轴瓦会直接接触，摩擦增加，进而导致温度升高。高温条件下，轴瓦和轴颈会出现不同程度的热变形，两者之间的接触面积会更大，进而使得摩擦更加严重。当温度逐渐升高，达到轴瓦的金属熔点时，轴瓦会逐渐出现软化流动，与轴颈黏焊在一起，形成“抱轴”。而对于特殊的润滑轴承，其工作性能很大程度上受到轴承间隙的影响，如果间隙过于小，就会对润滑油流动造成影响，热量无法正常挥发，轴承温度会更高，胶合现象也会更严重。

3.3 疲劳剥落

正常情况下，滑动轴承承受的交变负荷会通过轴承内的油膜逐渐传递到工作面，而相应的应力会受到润滑油膜压力变化的影响，长时间的应力作用会导致轴承表面出现裂纹，在转动过程中，这种裂纹会逐渐扩展，最终出现疲劳失效。在胶合现象和疲劳裂纹的综合作用下，轴承会逐渐出现撕裂，形成剥离，热应力越大，剥离越严重。

4 汽轮机可倾瓦轴承的故障处理

（1）对于出现故障的可倾瓦轴承，首先要对其轴瓦尺寸进行测量，判断磨损情况以及位置是否偏移，然后根据具体尺寸进行配瓦。如果在检修过程中出现垫铁接触不好的情况，要对其进行刮研，并根据轴心位置进行调整。对于胶合、磨损比较严重的可倾瓦轴承要及时进行更替，避免影响正常使用。（2）除了对可倾瓦轴承自身进行刮研修正之外，还要对轴承的负荷、转速等进行调整，选择最合适的宽径比，这样才能保证轴承的高效工作，同时能够降低可倾瓦轴承出现故障的可能，避免在后期的使用中再次出现故障，影响使用。

5 结语

通过本文的分析可知，可倾瓦轴承的使用对于汽轮机的高效工作具有重要的意义。在可倾瓦轴承工作中会受到宽径比、转速、负荷等各方面因素的影响，容易出现胶合、剥落、刮伤等各种类型的故障，影响轴承的正常使用。通过本文提出的几项措施能够有效解决可倾瓦轴承出现的故障，保证可倾瓦轴承的正常使用，进而保障汽轮机的高效运转。未来随着经济社会的不断发展，电力供应的需求也将不断增加，汽轮机对于可倾瓦轴承的要求也会不断提高，在可倾瓦轴承使用过程中也会遇到更多更复杂的问题，这就需要汽轮机工作人员不断加强对于可倾瓦轴承应用的研究，更好的发挥可倾瓦轴承的作用。

参考文献：

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