主油泵推力瓦磨损分析与改进

一种非典型主油泵推力瓦磨损情况的分析与对策

Analysis and countermeasures of an atypical wearing condition of thrust tiles

of the main oil pump

王春三

（河南平顶山姚孟电力工程有限责任公司 平顶山 467031）

Wang Chunsan

（Pingdingshan Yaomeng Power Engineering Co. Ltd. , Pingdingshan ,Henan province, 467031） 摘要：通过对单级双吸离心式主油泵的推力瓦磨损情况的检查与分析，发现一种非典型的主油泵推力瓦磨损原因：泵壳流道的中心面与理论值面有一定的偏差，在实际使用中，造成叶轮与泵壳之间的间隙偏离了设计状态和主油泵叶轮两侧密封环胎体变形；并根据该情况对主油泵进行检修，经过一年的运行验证，磨损情况消除，达到了预期效果。

Abstract: Based on the examination and analysis for the wearing condition of the thrust tiles of a single stage double suction centrifugal main oil pump wear, we found an atypical wearing reasons of thrust tiles of the main oil pump ： There is some deviations between the theoretical optimum condition and the actual condition of t center surface of the pump’s flow channel. Actually, it causes the clearances of the impeller and pump shell deviated from the design condition and the distortion of the sealing ring of main oil pump impeller. According to this situation, we overhaul the main oil pump. After a year of running we get the desired effect. 关键词： 主油泵, 推力瓦, 磨损, 叶轮两侧间隙, 密封环

Keywords: main oil pump, thrust tile, wear, the impeller clearance, sealing ring 1 概述

姚电#1机主油泵作为汽轮机润滑油系统的主要装置，负担着向润滑油系统供油的作用。本文通过对姚电公司#1机主油泵磨损频繁出现的情况分析，找出对主油泵推力瓦磨损造成影响的因素，提出相应处理方案。 2 设备状况

2.1 设备参数

形式：单级双吸式离心泵 流量：480M3/H

入口压力：0.16~0.20MPa 出口压力：1.96~2.0MPa 正常运行时转速：3000r/min 2.2设备结构

本机组主油泵是采用的双吸式离心主油泵，轴承的润滑油引自汽轮机的前轴承箱供油母管。泵轴通过齿形联轴器与危急遮断器连接。泵转子支撑在两个滑动轴承上，其中调速端（即机头端）轴承为推力支持联合轴承，联合轴承的大端面为工作推力面。 3. 检查情况

通常认为主油泵推力瓦磨损的主要原因归结于以下因素：

1) 在机组启动或停机过程中，机组的膨胀由于滑销系统卡涩，膨胀不均匀，使主油泵

转子位移与汽轮机转子位移差值较大，汽轮机转子的推力传递到主油泵转子上，使主油泵转子轴向推力增大。

2) 主油泵调速侧轴瓦与对应轴颈处的间隙配合较标准偏差较大，润滑油作用于主油泵泵轴推力盘面上的压力较正常时变化较大，造成推力瓦承力增加或不受力，造成推力瓦工作面或非工作面磨损。

3) 主油泵油封环间隙配合不符合要求，造成前后叶轮压差较大，推力增大，使推力瓦

磨损。

4) 主油泵转子与汽轮机转子连接为齿形连轴器，中心不正或发生卡涩，汽轮机转子的

轴向推力传递到主油泵推力瓦，使推力瓦磨损。

5) 主油泵推力瓦的供油是与联轴器供油在一根管上，对联轴器供油是开式的，大部分

润滑油都供到连轴器，推力盘的供油相对减少，供油不足。 6) 润滑油质差，油中有杂质，在机组转动过程中，在推力瓦与推力盘之间发生摩擦。 针对以上原因，现场施工人员对机组进行检查，姚孟发电公司#1机在2001年已进行过汽轮机通流部分改造后，滑销系统一直正常工作，各涨差均在设计要求范围内；主油泵转子与汽轮机转子的齿形连轴器已安排独立油管路进行供油，且为防止油中杂质在齿套中中沉积，齿套上已对称开4孔，以方便排油，防止卡涩。在出现频繁磨损后的历次检修中主油泵前后轴瓦、中心情况均按照标准执行，停机后的复查中，除推力间隙由于磨损变化较大外，其他基本无变化。

检查中发现，主油泵叶轮两侧密封环胎体由于运行使用年久，呈椭圆形，纵横轴偏差0.20mm，叶轮中心面与泵壳流道中心面不重叠，在水平方向存在一个微小的夹角，为逆时针偏转。 4. 分析

在机组设计制造中，主油泵叶轮调速端密封环直径小于汽轮机侧端密封环直径4mm，在油压作用下，产生一个指向汽轮机侧端的轴向推力，叶轮产生的轴向推力约1471N，此即为主油泵的正常工作推力，使主油泵转子推力盘紧靠在推力瓦工作面上，由推力瓦的工作推力面承受轴向推力。推力盘与推力瓦间隙为0.10mm-0.15mm，油泵密封环直径径向间隙为0.50 mm -0.70 mm，两侧的间隙应相等，不然会造成密封环的泄漏流量不等，使叶轮两侧与泵壳之间的腔室中压力分布不对称，将引起轴向推力的变化。

对于姚电#1机主油泵，由于早期工业加工能力的限制，所使用的泵壳流道的中心面与理论面有一定的偏差，在实际使用中，造成叶轮与泵壳之间的间隙偏离了设计状态，使叶轮在水平方向存在一个力。但是在主油泵密封环呈椭圆形时，由于密封环内部乌金面为机床加工面，可以保证其为标准圆形，在实际运行中油封环的工作位置中心不在叶轮中心线上，造成其工作时节流效果偏离预期。在主油泵密封环间隙均匀时，经过间隙节流降压，叶轮两侧的压差绝对值较小，对运行不会造成影响。在节流效果偏离预期时，以上两个因素叠加，会造成主油泵推力的不平衡，引起主油泵推力瓦的磨损。 5．改进方案与效果

对于泵壳存在的问题，除整体更换主油泵外无其他良好方法进行处理，本次改进不做处理，对于主油泵密封环，由于出现主油泵推力瓦磨损时无该项备品，我们采取了放大主油泵密封环直径径向间隙为1.00 mm -1.50 mm，以降低中心偏差对主油泵两侧压差的影响。对于扩大密封环间隙造成主油泵工作压力的降低，由于本机组为改造机组，该主油泵原始设计为同时向液压调速系统和润滑油系统供油，进行电调改造后主油泵的负载大大减小，采取本措施不会影响主油泵对润滑油系统供油的压力。

经过检修后，在一年的运行期中，姚电#1机主油泵工作良好，未再出现磨损推力瓦情况。

（王春三： 联系方式15996114770、13837593275）

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