水东电厂装有4台20 MW的水轮发电机组，水轮机为ZZD32B-LJ-330型轴流转桨式水轮机，发电机为SF20-28/550型，机组转速为214.3 r/min。

受油器是该水轮机的重要部件，其主要作用是将调速系统的压力油自固定油管引入到转动着的操作油管内，并将其传送至桨叶接力器，及时、有效地调整桨叶开度，从而使机组始终处在协联工况下运行。受油器结构如图1所示，其中浮动瓦的作用一方面是对上操作油管(以下称小轴)的运行起一定的导向和稳定作用。另一方面是对转动中小轴的开、关腔压力油进行隔离密封，防止两腔高压油互窜。因此，浮动瓦工作正常与否，将直接影响到调速系统的稳定性和机组运行的安全性。

图1 受油器结构

该受油器设有上、中、下3道浮动瓦，浮动瓦材料为ZQSnP10-1。各级浮动瓦与瓦座的径向间隙(单侧)为1 mm，轴向(端面)间隙为0.08～0.10 mm，上、中浮动瓦与小轴内管的径向间隙为0.08～0.10 mm，下浮动瓦与小轴外管的径向间隙为0.09～0.12 mm。为了保证浮动瓦的浮动性，各级浮动瓦均采用单个M6×12全牙螺钉定位。受油器本体与底座用锥销定位，机组连接座与推力油槽用止口定位。

从1994年起，1～4号机相继投产发电。随着机组运行时间的增加，各机组先后出现浮动瓦磨损、受油器漏油量和甩油量增大的现象，有的甚至发展为压盖定位销钉折断、浮动瓦烧瓦及操作油管法兰焊缝拉裂等恶性事故，对机组安全运行构成了严重威胁。

1 浮动瓦磨损、烧瓦的特点及危害

(1) 从各级浮动瓦磨损及烧瓦的次数来看，下浮动瓦的次数最多，其次是中浮动瓦；从磨损的程度来看，下浮动瓦最严重，且铜瓦内表面磨痕呈锯齿状，然后是中、上浮动瓦。

(2) 浮动瓦被磨损破坏的同时，小轴与各浮动瓦的接触部位也发生相应的磨损，且表面光洁度受到不同程度的破坏，其中下瓦位最为严重，表面磨痕深达0.5～1 mm。

(3) 发生浮动瓦磨损后，被磨损下来的铜粉随同压力油一起循环，沉积在转轮体、受油器底座、调速器集油槽底部等部位，同时污染了透平油。运行中，调速器导叶、桨叶侧滤网严重堵塞，前后压差达0.5～0.8 MPa。在双滤油器滤网相互切换无效的情况下，检修人员经常被迫在运行状态下清洗或更换滤网。

(4) 中浮动瓦磨损后，小轴与浮动瓦的间隙增大，桨叶接力器开、关腔相互窜油，从而导致了桨叶接力器动作缓慢、抽动频繁等现象。在实际运行中鉴于桨叶接力器抽动频繁，调速系统的桨叶时常被迫采用手动定桨运行，无法实现自动协联运行。当窜油量大时，则会出现桨叶操作困难，乃至无法操作等现象，大大降低了调速系统的灵敏性、稳定性，对机组的安全运行构成严重威胁。

(5) 下浮动瓦磨损后，浮动瓦漏油量和甩油量增大，调速系统耗油量随之加大，从而使调速器压油装置小油泵频繁启动。正常情况下，压油装置的工作压力从4 MPa降至3.8 MPa的时间间隔为4～6 min，小油泵启动打油至额定油压只需1～2 min。当耗油量加大后，前者的时间间隔则小于1.5 min，后者则需延长至4～6 min。如果发生大量甩油，小油泵则需不间断地运行，甚至有时还需要启动2台大油泵(型号：3G70×40，工作流量：4.2 L/s)。这样不仅延长了油泵的工作时间，而且还加速螺杆泵各部件间的磨损。

(6) 大大增加了维护费用和检修人员的工作量。

2 原因分析

2.1 设计、制造方面的原因

(1) 各级浮动瓦瓦座压盖定位销钉为M6×12的全牙螺钉。运行中，螺钉在铜瓦定位槽中往单侧靠，因铜瓦材质较软，时间一长，螺牙就会嵌入铜瓦槽壁内，影响浮动瓦的浮动性。

(2) 固定受油器底座的机组连接座与推力油槽的连接定位采用止口定位，未采用定位销定位，且加工误差较大，致使中心偏差达2～3 mm。

(3) 受油器本体与底座的定位销、销钉孔加工配合误差较大，起不到定位定心作用。

(4) 小轴内外管之间起定位、加固作用的加强筋焊接质量存在问题。检修中曾发现4条加强筋两侧的焊缝出现裂纹，从而影响了小轴内、外管的同心度，大大降低了小轴的强度、刚度。

2.2 安装及检修方面的原因

(1) 在清扫管道及集油槽时，发现焊渣、铜粉、铁屑等杂质，其中一部分是安装时遗留下来的，另一部分则是转轮体内各部件毛刺被磨损后产生的。这些杂质污染了透平油。在运行过程中，压力油流经受油器时，油中的杂质就会夹在铜瓦与小轴间，造成浮动瓦和小轴的磨损。同时被磨下的铜粉又随同压力油一起循环，更加剧了各部位的磨损。

(2) 小轴与中操作油管为法兰式连接，内、外腔采用2道5的“O”型圈密封，中心定位主要是依靠小轴法兰面的止口和2个横圆销。在对小轴摆度调整过程中，因受法兰平面度、定位横销以及法兰与小轴的垂直度加工误差的制约，小轴的净摆度值和同心度往往很难达到标准要求。

(3) 在临时检修、小修中，对受油器小轴进行单独盘车时，一般情况下不开上导轴承(即上导瓦未抱瓦盘车)。当机组在盘车结束后，往往出现大轴往单侧靠死的现象，即机组中心偏离原始安装中心，若以此时小轴的中心为基准，忽略大轴的实际平移量，对受油器底座进行推中心，那么所得的底座中心误差远大于标准值。

(4) 发生浮动瓦磨损、烧瓦后，小轴各瓦位表面光洁度遭破坏，因受现场条件的限制，只能用什锦油石或水砂纸做表面研磨处理。这种研磨方法对一些轻微的磨痕尚可实用，但对磨痕较深、磨损较为严重的表面，处理的效果就不理想。所以每次更换新瓦后，经过一段时间的运行使用，又出现同样的故障。

2.3 运行工况的原因

因大坝补强加固和其它生产工作需要，每年均有一段时间机组需处在低水头、高振动的非最优工况下运行，从而加大了机组的摆度和振动。

3 改造处理

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