作者：周晓慧 吴廷枝 （湖北省保康县马桥二级水电站）
一、对水导轴承甩油原因的分析
马桥二级水电站是一座径流式电站，三台机组均属立轴混流式，其中1#机3000kw，型号是HL123－LJ—140；2#、3#机1250kw，型号是NL263－LJ－100。1981年3月正式并网运行，到1983年开始出现主轴密封漏水量增加，引起水导轴承甩油。此后越来越严重，三台机组都先后多次出现过甩油后未及时发觉，造成水导瓦烧坏的事故。1987年～1988年，甩油问题已成为电站运行中的主要问题，每年甩油2×103－3×103kg。
究其原因：60年代至70年代机组的水导轴承（图1）紧挨着主轴密封与转轮，由轴颈、轴瓦、油盆等部件组成。轴领与主轴做成一体与转轮一起旋转，轴瓦固定在油盆内，同油盆一起固定在顶盖上，油盆的内壁与大轴之间有一定的自由空间。正常运行时，这个空间与大气连通。一旦涨洪水时，水夹杂着大量的泥砂，从转轮密封漏出，挤到密封块与动环之间，加速其磨损，加大密封间隙，增大漏水量。当漏水淹至油盆底时，这个空间就与大气隔绝了。由于主轴的旋转，此空间会形成负压，产生一定的吸力，油盆的油在这个吸力的作用下，翻过内壁挡油圈流到油盆外面去，即造成甩油。甩油后，伴随着水导轴承干摩擦的噪音，机组摆度振动增大。由此看来，甩油的主要原因是主轴密封漏水量过大，超过正常的自排能力，引起水导轴承油盆底部的水位升高。
图1 60－70年代水轮机结构示意图
1.轴颈；2.轴瓦；3.真空；4.挡油圈
解决甩油的方法除了在轴颈上方钻孔，破坏油盆内壁上端与主轴之间的负外压（我站钻孔后仍然甩油），还有两个方法：即减少漏水量和加大排水量。
二、提高主轴密封的检修工艺，减小漏水量
主轴密封是防止压力水沿着主轴与固定部件之间的间隙进入厂房的关键装置。我站三台机组均采用机械式尼龙端面密封，此装置（如图2）由动环、密封块、托盘、引导柱、弹簧、橡皮圆条和支承座等组成。不锈钢动环固定在主轴上，密封块用压环固定在托架上，密封块是用聚四氯乙烯做成的分半密封圈。在托盘与支承座之间装有六个弹簧，靠弹簧的压紧力使密封块紧贴着动环起密封作用。
图2 机组密封装置示意图
1. 动环；2.密封块；3.托盘；4.引导柱；5.弹簧；6.支承座；7.压环；8.橡皮圆条 密封装置的工作条件决定了它必然会有磨损，需要定期检修。引起漏水量增加从而使检修周期缩短的主要原因有以下三个方面：一是机组的振动与摆度过大；二是水内夹杂泥砂较多，主轴密封磨损较快；三是主轴密封工件的质量及检修达不到工艺要求。在提高主轴密封的检修水平上，我们通过实践，摸索出了以卜几点经验：
1．保证托盘下面的每一个弹簧弹力均匀，每次检修都应逐个检查弹簧的弹力情况，对不合格的弹簧要更换以加大弹力。如果弹簧的压紧力不均匀，密封块容易出现偏卡偏磨，止水性能不稳定。
2．防止动环和密封块的微量变形造成接触面不密封。动环和密封块在运输、保管的过程中受力受热都可能变形。其工件在加工中也可能存在问题。对此，应先将准备安装的密封块和动环配合在一起，观察其配合情况，并用塞尺测量其配合间隙，如果发现有局部变形应进行打磨，校正处理。
3．动环在安装时，先用石墨粉或黄油涂在其内圆二，然后紧箍在主轴上，再拆下来观察其与主轴配合情况，如果发现内圆与主轴配合不好，可用砂纸或油石进行处理，并要反复试装直到合格。
4．在安装时，密封块接头处应无间隙，固定密封块的压环保持四周压力均匀，螺丝无滑扣、卡死、不到位等现象，以保证密封块在工作时不出现移位。
5．蝉簧引导柱上的定位螺母要留出3～5mm的调整间隙，以便密封块磨损后起轴向调节作用。
6．保证托盘与支承座连接处的橡皮条直径合适，没有老化现象，接头牢固。橡皮条的直径太小起不到止水作用，直径太大会把托盘卡死，使弹簧失去作用。老化了的橡皮圆条磨损快，受力易折断。
7．对安装后的主轴密封应进行整体测试。先用塞尺测量动环与密封块之间的间隙是否符合要求。在托盘四周多处加力看弹簧上下运动是否自如，测量其密封间隙。若出现卡死现象或间隙发生明显变化，均应重新调整，直到合格后方可回装。
三、利用尾水真空的吸力抽水，加大排水量
随着运行时间的推移，密封装置的漏水量逐渐增大，利用尾水真空抽水可延长检修周期2－3个月。
混流式水轮机在运行中，转轮出口和尾水管进口处产生低压涡带，为防止空腔气蚀，配有一套尾水真空补气装置，即在属水管进口处设置十字架补气管，总管通过尾水管壁接出外面，由补气阀控制补气量。我们就利用机组在运行时本身所产生的吸力排出主轴密封的漏水。
首先，我们在补气管上加橡皮管直接插入主轴密封旁，用补气阀调节抽水量的大小。
改造后运行了一段时间，我们又综合分析运行情况，认为机组的漏水量与运行工况有关。一般检修后1－2个月内机组自流排水能够满足运行要求。在检修后第3—5个月漏水量逐渐加大，需要加大排水量。L#机转轮安装高程低，尾水真空小，漏水量大。而2#、3#机转轮安装高程较高，真空值一般在2×104 －4×104Pa范围内，运行中有部分吸力被浪费。这样，我们将三台机组的尾水真空补气装置连通起来，从而加大了排水量，保证了各台机组水导轴承不再甩油。
这套装置延长了主轴密封检修周期（现在主轴密封的检修周期一般是6—8个月，Z长可达14个月），还减少了集水井水泵抽水的工作量，保持了水轮机房工作现场的整洁。
