摘要：经由过程对玛纳斯发电有限责任公司3号汽轮机调速系统卡涩和负荷突升的缘由分析及其实验，肯定造成卡涩和负荷突升的基本身分。制定切实可行的消缺方案--优化凸轮型线，完全消除威胁机组平安运行的卡涩和负荷突升事故隐患，保证了机组的平安运行。
要害词：汽轮机　调速系统　卡涩　缘由　处置

1　前言
汽轮发机电组泛起调速系统卡涩等故障是常见的威胁平安生产的身分，非凡是对机组调频调峰、汽锅稳定燃烧等影响极年夜，严重情况会造成汽锅燃烧不稳灭火、对外限负荷等情况发生，甚至会致使机组超速。
2　情况介绍
玛纳斯发电有限责任公司3号机为北京重型机电厂生产的N100-8.83/535型凝汽式汽轮发机电组。调速系统为液压机构，以高速弹性调速器为速度感受机构，经由过程油念头、凸轮配汽机构带动调门开启和关闭。
正常情况下，调速油压为1.96MPa，油念头脉动油压为1.03MPa，油念头滑阀处于稳定的平衡位置，顶部喷油。
2002年5月4日#3机组调速系统泛起卡涩，5月5日泛起负荷由94MW突升至108MW的现象。现象以下：
（1）机组加负荷加不上。当同步器行程继续增加时泛起负荷突升的现象，机组负荷高到109MW。
（2）油念头滑阀顶部不喷油，油念头脉动油压可由0.95MPa上升到1.4MPa（年夜到过1.6MPa）。
（3）油念头活塞下油压到达1.93MPa。
（4）油念头行程指示在180--195mm处，机组负荷约为84--95MW，此时如能突破卡涩就会造成油念头行程越过200mm（对应负荷100MW），到达210--220mm的开度，泛起负荷由94MW突升至108MW的现象。在其他行程位置无卡涩，油念头滑阀喷油均正常，调速系统工作正常。
（5）检查发现油念头活塞杆单侧（右侧）偏磨。
3　可能造成卡涩的身分
凭据卡涩的现象，在油念头特定行程位置才泛起卡涩，而其他行程位置无卡涩而且油念头滑阀喷油均正常看，可破除调速系统前箱内液压元件卡涩的身分。初步判定3号机调速系统卡涩和负荷突升现象是机械卡涩造成。分析机械卡涩的原应以下：
（1）油质不及格，引发液压系统滑阀卡涩。
（2）油质不及格，引发油念头活塞或活塞杆卡涩。
（3）油念头上盖偏斜造成油念头活塞杆与套筒磨擦，持久磨损造成局部损伤卡涩。
（4）凸轮配汽机构转动轴承损坏或转动轴承内部有杂物造成轴承卡涩。
（5）凸轮配汽机构齿条滑架和轴衬持久运行局部磨损，配合间隙发生变化，造成转动卡涩。
（6）调门阀蝶与套筒、阀杆与汽封环组件的滑动部门原始配合间隙太小，持久热态运行发生氧化皮和热膨胀作用，使间隙消失，造成卡涩。
（7）调门操作座导向键和键槽过度磨损，滑动时局部卡涩。
（8）调速连杆与油念头活塞杆分歧直线而引发油念头活塞杆单侧（右侧）偏磨，从而造成运动阻力增年夜。
（9）调速系统卡涩的位置在油念头行程185-190mm，此处正是3号调门开启，4号调门刚开之时，蒸汽作用于阀碟上的力所形成的阻力矩年夜，加上机械卡涩力，使得油念头在年夜出力时也不能克服阻力矩，泛起卡涩现象。
4　检查分析，肯定卡涩的缘由和部位
（1）进行滤油，油质化验及格，卡涩未消除。
（2）凸轮配汽机构转动轴承未损坏，转动灵活，清洗清洁后装配；
（3）检修中发现滑加轴衬磨损，将滑加轴衬更换；
（4）检查调门阀蝶和门杆勾当灵活，无费劲现象，配合间隙合适，不卡涩；阀蝶与套筒间隙均在0.15-0.45mm之间，门杆与汽封环间隙均在0.35-0.50mm之间。
（5）检查调门操作座键和键槽磨损情况，无局部磨损年夜，也无凹槽现象，配合间隙合适质量尺度，未发现异常，勾当灵活。
（6）解体油念头，油念头活塞杆单侧局部发亮有偏磨现象。但活塞杆与套筒间隙为0.10mm，活塞杆弯曲度为0.03mm之内，均及格。
（7）检查齿条板与压轮间隙，调整为0.40~0.65mm。
（8）红丹检查齿条与齿轮啮合情况。啮合优秀，无偏磨现象。
（9）油念头叉头两头的间隙纷歧致，多是安装影响，调整两头间隙一致。
经上述检查和调整后，开机进行实验，发现卡涩和负荷突升现象未消除。为此，针对卡涩缘由进行再次分析。斟酌到油念头活塞杆单侧遭到偏磨的缘由分析不够，对此进行重点检查分析，哄骗小修检查前箱水安然平静油念头底座根蒂根基平台水平度，检查情况以下：
将油念头吊开，丈量前箱水安然平静油念头底座根蒂根基平台水平，两者水平度在0.25mm左右，左侧偏高，不水平。检查情况讲明，因前箱水安然平静油念头底座根蒂根基平台左侧偏高，不水平，致使油念头活塞杆受力后发生向右的分力，使油念头活塞杆倾向右侧，泛起活塞杆右侧偏磨现象。
凭据上述检查情况分析调速系统卡涩和负荷突升的缘由是由于前箱水平度的影响，使油念头活塞杆遭到偏磨造成开启阻力增加所至。
5　处置方案及其说明
（1）调整前箱的水平度消除油念头活塞杆偏磨的问题。
由于前箱根蒂根基是不能改变的，前箱水平度的调整几近不成能。
（2）增加油念头的出力。
将油念头活塞直径增加到220mm，计较可增加约700千克的提升力。丈量活塞缸套壁厚为15mm，没有加工余量。
（31）经由过程改变凸轮型线或凸轮转角的方式减轻卡涩处的阻力矩。
经分析，对3号调门凸轮型线进行修改，削减力臂，下降阻力距，这样使油念头在190mm左右时活塞下油压低于1.8MPa，保证足够克服开启阻力，消除卡涩。
鉴于上述分析，肯定经由过程改变凸轮型线的方式减轻卡涩处的阻力矩，消除卡涩。
具体措施以下（见图一3号调门优化凸轮型线示意图）所示：
（1）在3号调门凸轮上实施。将3号调门凸轮型线拓下。
（2）理论凭据：M（力矩）=F（力）×L（力臂）。在力不变的情况下，减小力臂就可减小力矩。
（3）对于3号调门而言，分歧凸轮转角对应调门开度不变，相当于力不变，减小力臂即减小凸轮接触点作用线至凸轮转轴中心线的距离，等于减小力矩，油念头活塞下油压响应下降。
（4）凭据实验数据，A点处的油压为1.26MPa，力臂为75mm；B点处的油压为1.92MPa，力臂为120mm；如将A点和B点之间的凸轮型线优化，使
力臂小于100mm，则油念头下油压高点B点压力Fb′为：
1.92/120=Fb′/100∴计较Fb′=1.60MPa
（5）由作图法做出优化的凸轮曲线，让各点力臂均小于100mm，即力的作用线均在以凸轮轴心线R=100mm的园内（"图一3号调门优化凸轮型线示意图"中虚线带箭头线为力的作用线）。
（6）为保证凸轮型线的联贯和平均过渡，将凸轮顶部尺寸沿外边缩小约5mm。这样改变不影响调门开度。由于凭据调门横担、凸轮配汽机构的工作原理，凸轮顶部型线改变约5mm，调门对应行程变化为：
x/5=324/694∴有x=2.33mm
即年夜行程削减2.33mm，不会对带负荷造成影响（见图二调门横担工作传动示意图）。
图一3号调门优化凸轮型线示意图