| 2001年6月停機檢查時發(fā)現(xiàn)輔助聯(lián)軸器已部分損壞，該機組從投入運行至發(fā)現(xiàn)輔助聯(lián)軸器故障時已累計運行6 500 h，點火啟動次數(shù)為570次。本文敘述了該燃機輔助聯(lián)軸器在運行中發(fā)生故障的現(xiàn)象及其診斷過程，分析了其故障發(fā)生的原因，并提出了解決問題的關(guān)鍵技術(shù)措施。
1故障的初步檢查判斷
2001年3月份該燃氣輪機1號軸承振動水平為3 mm／s（在此之前1號軸承振動基本上也在3 mm／s左右），4月份1號軸承振動逐漸增大到4 mm／s，而到了5月份，1號軸承振動逐漸增大到了6 mm／s，且在過臨界時，有時振動達到10 mm／s，其振動有逐漸發(fā)展增大的趨勢。
鑒于1號軸承振動逐漸增大的情況，通過用HY103振動測量儀對其進行了測量比較，發(fā)現(xiàn)測量值與實際振動值基本相符，可以排除振動探頭本身不準(zhǔn)的因素。同時，檢查發(fā)現(xiàn)1號軸承的潤滑油回油溫度為75℃左右，屬正常狀態(tài)，從而也可以判斷1號軸承本身沒有什么問題。通過進一步的觀測分析，發(fā)現(xiàn)輔助聯(lián)軸器燃機側(cè)測速齒輪處表面溫度約為93℃，比另一臺燃機相同部位處的溫度大了約30℃左右，而且該燃機輔助聯(lián)軸器處罩殼的油污較多。綜合以上情況分析后認(rèn)為輔助聯(lián)軸器齒輪腔內(nèi)漏油的可能性較大，決定對輔助聯(lián)軸器進行解體檢查。
2輔助聯(lián)軸器解體分析
輔助聯(lián)軸器主要由浮動的空心軸、端蓋、帶有法蘭的內(nèi)齒套、帶測速齒輪的外齒套、油杯等組成。在兩端法蘭的凹槽內(nèi)和內(nèi)齒套與外齒套之間都裝有“O”型橡膠圈，外齒套和空心軸之間用花鍵連接。機組啟動時，由啟動馬達拖動的輔助聯(lián)軸器帶動燃機加速，在機組正常運行時由燃機帶動輔助聯(lián)軸器拖動燃機的輔助設(shè)備運行。
在輔助聯(lián)軸器解體后，發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器燃機側(cè)油腔中已經(jīng)沒有了齒輪油，而是大量金屬碎屑；內(nèi)齒套（帶測速齒輪部件）上的“O”型圈（件5）有被扭曲擠壓痕跡；而內(nèi)外齒套中的嚙合齒均已磨損，最嚴(yán)重的齒厚磨損達1．5 mm左右，磨損齒面為燃機正常運行時由燃機帶動輔助齒輪箱的工作面；聯(lián)軸器內(nèi)套油杯的6只螺絲已經(jīng)全部受剪切斷裂（件6），斷口處多數(shù)為為螺紋與光桿交接處，油杯也已脫落；油杯處的“O”型圈（件1）有磨蝕現(xiàn)象；將已損壞的外齒套取下后，發(fā)現(xiàn)軸上的花鍵磨損嚴(yán)重，里面有大量的紅色金屬屑，且花鍵的磨損情況不均勻；聯(lián)軸器燃機側(cè)外表面有生銹現(xiàn)象，內(nèi)齒套與燃機主軸的聯(lián)接螺栓有發(fā)青發(fā)亮現(xiàn)象，表明曾產(chǎn)生高溫；聯(lián)軸器內(nèi)齒套與燃機主軸上的“O”型圈（件2）沒有損壞。
經(jīng)過對損壞的零部件進行分析，得出故障原因有以下2個方面。
首先，在安裝過程中，內(nèi)齒套（帶測速齒輪部件）上的“O”型圈（件5）裝配情況欠佳，局部地方一直處于扭曲變形狀態(tài)，導(dǎo)致密封不嚴(yán)密，從而使得腔室中的齒輪油在運行中滲漏，而在高速的運行中由于離心作用，加速了滑油的滲漏。由于腔室中滑油量的大幅減少，在內(nèi)外齒高速的嚙合運行中，使得腔室中的溫度大大升高，油的損失也進一步加快，內(nèi)外齒在嚙合中的磨損程度也進一步增加，這3個因素形成惡性循環(huán)，相互促進，最后導(dǎo)致內(nèi)外齒嚙合面嚴(yán)重磨損。由于齒的磨損并不均勻，外齒套的中心發(fā)生偏移，失去了原來的平衡，使得浮動空心軸發(fā)生振動，振動直接影響到了燃機的1號軸承。同時，振動也影響了油杯上的6只小螺釘（件1），螺釘在高溫與高轉(zhuǎn)速下因疲勞而被損壞。油杯脫落后，油杯上的“O”型圈（件1）也就很快被損壞。
其次，主燃油泵對輔助聯(lián)軸器的損壞也有一定的影響。由于該機組的主燃油泵的地腳螺栓未能很好固定（事后發(fā)現(xiàn)），主燃油泵的主、副螺桿之間有嚙合不良的現(xiàn)象，造成了輔助聯(lián)軸器所帶的負荷較正常情況要大，加快了輔助聯(lián)軸器的損壞。 及時被發(fā)現(xiàn)和處理，而導(dǎo)致機組在運行中因該故障發(fā)生跳閘，將會使機組在發(fā)生緊急停機后失去盤車，停機時的高溫將導(dǎo)致機組相當(dāng)嚴(yán)重的損壞后果。
在輔助聯(lián)軸器的安裝過程中，應(yīng)特別注意安裝的質(zhì)量，尤其是幾個“O”型圈的安裝質(zhì)量，建議在安裝“O”型圈時，在“O”型圈上涂上透平油，以防止在安裝過程中“O”型圈扭曲、變形，特別是件2“O”型密封圈，在安裝中由于受安裝緊力的影響易發(fā)生扭曲變形。
另外，在選用密封圈時，應(yīng)考慮選擇抗永久性變形好的密封圈，以延長密封圈永久性塑性變形的時間，同時，在更換過密封圈后的一個月內(nèi)，建議對輔助聯(lián)軸器進行一次放油檢查，以確保密封圈的安裝質(zhì)量。
在這里需要特別注意的是，GE公司對輔助聯(lián)軸器的安裝后的檢查時間要求有多個版本，電廠應(yīng)根據(jù)其燃機的實際安裝和運行情況，調(diào)整對輔助聯(lián)軸器的檢查時間，并及時定期檢查維護，以提高燃機運行的可靠性。 |
