汽轮机润滑油压低到一定程度时如何造成轴瓦烧瓦。

张南工业知识 2024-03-09 06:34:45
汽轮机润滑油压低到一定程度时如何造成轴瓦烧瓦。

原创 杨电汽机 杨电快研快予工作组

​ 很久很久以前,在考试时问过这样的问题:汽轮机润滑油压过低为什么会造成汽轮机烧瓦。

对于新学员(包括曾经的自己),都会简单的认为是由于润滑油压力低到一定程度时,润滑油无法(直接)将转子“顶”起来,无法形成油膜,转子与轴瓦干磨,所以就会造成烧瓦。

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所以引申出如下问题:

问题1:润滑油压力究竟代表什么意思?

问题2:轴瓦的油膜压力大概是多少?和润滑油压力是否是一个量级?

问题3:润滑油如何进入到轴瓦中?

问题4:轴瓦油膜如何形成的?

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对于汽轮机轴瓦来说,润滑油压力代表的是轴瓦进油量。当润滑油压下降时,进入到轴瓦的油量下降。

正常运行时润滑油压力仅为一、二百千帕,如需要把汽轮发电机转子顶起来,油压至少要达到几兆帕,这样看润滑油靠自身润滑油压力无法将转子顶起来。

因润滑油压力远低于转子底部油膜压力,润滑油自然无法从转子正下方的轴瓦直接进入到转子与轴瓦之间。所以润滑油是从轴瓦的“无压”区域进入的。

油膜理论在《汽轮机原理》中有介绍,再好好复习一遍“楔形油膜”的形成吧。

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​ 以上图片是某圆筒瓦解体照片,分为上半瓦和下半瓦。上半瓦和下半瓦内部暗藏机关,轴瓦内部都有油流通道。润滑油从圆筒瓦下瓦底部油口进入到下瓦夹层油流通道中,再进入到上瓦夹层油流通道中,最后从上瓦润滑油出口进入到转子与轴瓦之间。(并不是所有轴瓦的润滑油都从上轴瓦进入到转子与轴瓦之间,但都是从“无压区”进入的)

由于转子高速旋转,转子带着润滑油沿着径向流动(润滑油是被动流动的),润滑油在进入下瓦时由于空间先由大变小,转子与轴瓦之间的润滑油被压缩,油压升高并在转子与下瓦轴瓦之间行成压力可以达到几兆帕的油膜,油膜足以将转子托起来,防止转子与轴瓦干摩擦。

当润滑油压力下降时,进入轴瓦与转子之间的润滑油量逐步下降,造成油膜逐步减薄、回油温度和轴瓦温度逐步升高(润滑冷却效果下降)。当润滑油压下降到一定程度时,润滑油量无法满足冷却的需求或无法满足行成油膜的需求,造成轴瓦温度升高或转子与轴瓦之间干摩擦、碾瓦,轴瓦表面巴氏合金熔化、损坏,最终造成烧瓦。

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从上图轴瓦图片中如能提出一些问题,多问几个为什么,就会把轴瓦相关知识进一步掌握。

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