王小建，肖先照，宗树冬

(江苏国信溧阳抽水蓄能发电有限公司，江苏溧阳213334)

1 工程概况

推力及下导组合轴承是抽水蓄能发电电动机常用的结构形式，广泛运用于半伞式机组，如白莲河、蒲石河、响水涧等蓄能机组中。推力及下导组合轴承是发电电动机中至关重要的部分，其运行的稳定性直接决定机组运行的安全性。最近几年，国内抽水蓄能发电电动机组推力轴承甩油问题、油雾问题、推力瓦温偏高问题、外循环系统振动和噪声等问题频出[1-3]。这些问题给电站电力生产部门带来居多困扰。

溧阳抽水蓄能电站(以后简称“溧蓄”)装有6台单机容量为250 MW的混流可逆式水泵水轮机-发电电动机组，为哈尔滨电机厂有限责任公司生产。发电机为立轴半伞式全空冷发电电动机，型号为SFD250—20/7500。本文以溧阳抽水蓄能机组发电电动机推力及下导组合轴承装配结构特征和运行性能为研究对象，分析处理了机组运行过程中出现的问题。

溧阳抽水蓄能发电电动机推力轴承、下导轴承位于转子下方，下机架油槽内，采用的是推力和下导轴承组合体共用一个油槽的结构。机组额定转速为300 r/min，飞逸转速为475 r/min，推力负荷为815 t，润滑油为46号汽轮机机油。推力轴承配置12块巴氏合金推力瓦，并配备有高压油顶起系统，采用单波纹弹性油箱的支撑方式，此结构能自动平衡瓦间负荷，能较好地控制瓦变形。推力头与镜板合为一体成为镜板推力头，推力头上端与转子支架采用销套连接固定，推力头下平面即为镜板面，直接与推力瓦面接触，侧面兼作下导滑转子轴领面，下导瓦的支撑为球面支柱加调整垫片结构，配置16块巴士合金导瓦。推力轴承的润滑油循环方式为外加泵外循环。推力轴承具体结构如图1所示。

图1 推力及下导组合轴承装配

2 推力轴承运行性能

溧蓄机组弹性油箱支撑的双向推力轴承在设计初级阶段就在哈电推力轴承试验台上进行了1∶1模拟试验[8]，测量了油膜厚度，瓦温度分布和轴承损耗等重要参数，并将测量值与计算值进行了对比，对推力轴承结构进行了优化，为机组运行的可靠性提供了前提保证。机组从调试阶段，再到投入商业运行1年多来，机组推力及下导组合轴承整体运行稳定可靠，推力瓦温，下导瓦温，油槽油温，外循环装置循环油流量，机组的振动和摆度等各项性能指标满足设计以及合同要求。6号机组抽水热稳定后下导瓦温最高66.25 ℃，最低57.52 ℃，12块瓦温平均值51.62 ℃，停机值75 ℃，热油温度32.68 ℃，进水温度14.36 ℃；推力瓦温度最高64.82 ℃，最低62.6 ℃，12块瓦温平均值63.61 ℃，停机值80，热油温度26.32 ℃，进水温度14.36 ℃。表1为4号机组运行振动、摆度数据。

3 问题及处理

溧阳抽水蓄能电站6台机组在调试及投入商业运行后，相继出现了一些问题，通过技改将这些问题处理，具体如下：

(1)调试期间，推力外循环系统油泵出现泵振动和噪声超标的问题，经分析为油槽相对较小，泵循环油流量较大，油槽内润滑油混杂的气泡进入泵内，溃灭导致泵振动和噪声。解决方案为增加变频装置改变泵电机转速，降低螺杆泵的油流量，最终泵的振动和噪声问题得以根治。

表1 4号机组运行振动、摆度数据 μm

(2)3号机组调试期间，推力外循环油泵螺杆被铁屑卡死。解决方案为更换损伤的泵，在泵前端增加滤网。

(3)调试及投入商业运行后，3台机组出现过轻微的甩油、油雾问题。通过对油槽盖、接触式密封、吸油雾装置技改和降低油槽油位得以解决。

(4)推力及下导组合轴承测温电阻引线出现断裂或屏蔽层被磨损。分析原因为引线在油循环力作用下摆动，金属部件将引线磨断或者磨损。解决方案为更换带铠装的测温原件，将引线与金属接触部分防护。

(5)2号机组推力瓦装配中推力薄瓦和托瓦产生相对位移。推力薄瓦和托瓦之间采用鸽尾键链接，在径向方向前后采用挡板固定。后侧挡板在径向分力的作用下发生弯曲变形，致使推力薄瓦产生位移。解决方案为将内外侧挡板材质由Q235B换为Q345B，厚度由10 mm更换为20 mm。运行结果表明，此方案安全可靠。

4 结 语

尽管6台机组在调试和投入商业运行后出现了一些问题，但是技改后6台机组推力轴承性能优越，运行稳定可靠。由此可知：

(1)溧蓄推力及下导组合轴承采用单波纹弹性油箱支撑，巴氏合金推力瓦，配备高压油顶起系统，采用外加泵外循环的冷却方式，推力头侧面兼作下导轴领面，下导和推力轴承共用一个

油槽结构的合理性。

(2)作为双向推力轴承的单波纹弹性油箱支撑结构可以自动平衡各块推力瓦的受力，从而使各块瓦温差在3 ℃以内。与带负荷传感器的支柱螺钉结构相比各方面优点突出。

(3)在设计初期对推力及下导组合轴承在试验平台上进行模拟试验，测量相关性能参数，对结构进行优化是机组运行稳定的前提保证。

(4)溧阳抽水蓄能电站机组推力及下导组合轴承结构设计特点，安装、调试过程，运行性能以及相关问题的分析和处理对丰宁、敦化、荒沟等抽水蓄能机组具有参考价值。