水東電廠裝有4臺20MW的水輪發電機組，水輪機為ZZD32B-LJ-330型軸流轉槳式水輪機，發電機為SF20-28/550型，機組轉速為214.3r/min。

    受油器是該水輪機的重要部件，其主要作用是將調速系統的壓力油自固定油管引入到轉動著的操作油管內，并將其傳送至槳葉接力器，及時、有效地調整槳葉開度，從而使機組始終處在協聯工況下運行。受油器結構如圖1所示，其中浮動瓦的作用一方面是對上操作油管（以下稱小軸）的運行起一定的導向和穩定作用。另一方面是對轉動中小軸的開、關腔壓力油進行隔離密封，防止兩腔高壓油互竄。因此，浮動瓦工作正常與否，將直接影響到調速系統的穩定性和機組運行的安全性。

    

    圖1 受油器結構

    該受油器設有上、中、下3道浮動瓦，浮動瓦材料為ZQSnP10-1。各級浮動瓦與瓦座的徑向間隙（單側）為1mm，軸向（端面）障隙為0.08～0.10mm，上、中浮動瓦與小軸內管的徑向間隙為0.08～0.10mm，下浮動瓦與小軸外管的徑向間隙為0.09～0.12mm。為了保證浮動瓦的浮動性，各級浮動瓦均采用單個M6×12全牙螺釘定位。受油器本體與底座用錐銷定位，機組連接座與推力油機理用止口定位。

    從1994年起，1～4號機相繼投產發電。隨著機組運行時間的增加，各機組先后出現浮動瓦磨損、受油器漏油量和甩油器增大的現象，有的甚至發展為壓蓋定位銷釘折斷、浮動瓦燒瓦及操作油管法蘭焊縫拉裂等惡性事故，對機組安全運行構成了嚴重威脅。

    1 浮動瓦磨損、燒瓦的特點及危害

    （1）從各級浮動瓦磨損及燒瓦的次數來看，下浮動瓦的次數最多，其次是中浮動瓦；從磨損的程度來看，下浮動瓦最嚴重，且銅瓦內表面磨痕呈鋸齒狀，然后是中、上海動瓦。

    （2）浮動瓦被磨損破壞的同時，小軸與各浮動瓦的接觸部位也發生相應的磨損，且表面光潔度受到不同程度的破壞，其中下瓦位最為嚴重，表面磨痕深達0.5～1mm。

    （3）發生浮動瓦磨損后，被磨損下來的銅粉隨同壓力油一起循環，沉積在轉輪體、受油器底座、調速器集油槽底部等部位，同時污染了透平油。運行中，調速器導葉、槳葉側濾網嚴重堵塞，前后壓差達0.5～0.8MPa。在雙濾油器濾網相互切換無效的情況下，檢修人員經常被迫在運行狀態下清洗或更換濾網。

    （4）中浮動瓦磨損后，小軸與浮動的間隙增大，獎葉接力器開、關腔相互竄油，從而導致了槳葉接力器動作緩慢、抽動頻繁等現象。在實際運行中鑒于槳葉接力器抽動頻繁，調速系統的槳葉時常被迫采用手動定槳運行，無法實現自動協聯運行。當竄油量大時，則會出現槳葉操作困難，乃至無法操作等現象，大大降低了調速系統的靈敏性、穩定性，對機組的安全運行構成嚴重威脅。

    （5）下浮動瓦磨損后，浮動瓦漏油量和甩油量增大，調速系統耗油量隨之加大，從而使調速器壓油裝置小油泵頻繁啟動。正常情況下，壓油裝置的工作壓力從4MPa降至3.8MPa的時間間隔為4～6min，小油泵啟動打油至額定油壓只需1～2min。當耗油量加大后，前者的時間間隔則小于1.5min，后者則需延長至4～6min。如果發生大量甩油，小油泵（型號：3G70×40，工作流量：4.2L/s）。這樣不僅延長了油泵的工作時間，而且還加速螺桿泵各部件間的磨損。

    （6）大大增加了維護費用和檢修人員的工作量。

    2 原因分析

    2.1 設計、制造方面的原因

    （1）各級浮動瓦瓦座壓蓋定位銷釘為M6×12的全牙螺釘。運行中，螺釘在銅瓦定位槽中往單側靠，因銅瓦材質較軟，時間一長，螺牙就會嵌入銅瓦槽壁內，影響浮動瓦的浮動性。

    （2）固定受油器底座的機組連接座與推力油槽的連接定位采用止口定位，未采用定位銷定位，且加工誤差較大，致使中心偏差達2～3mm。

    （3）受油器本體與底座的定位銷、銷釘孔加工配合誤差較大，起不到定位定心作用。

    （4）小軸內外管之間起定位、加固作用的加強筋焊接質量存在問題。檢修中曾發現4條加強筋兩側的焊縫出現裂紋，從而影響了小軸內、外管的同心度，大大降低了小軸的強度、剛度。

    2.2 安裝及檢修方面的原因

    （1）在清掃管道及集油槽時，發現焊渣、銅粉、鐵屑等雜質，其中一部分是安裝時遺留下來的，另一部分則是轉輪體內各部件毛刺被磨損后產生的。這些雜質污染了透平油。在運行過程中，壓力油流經受油器時，油中的雜質就會夾在銅瓦與小軸間，造成浮動瓦和小軸的磨損。同時被磨下的銅粉又隨同壓力油一起循環，更加劇了各部位的磨損。

    （2）小軸與中操作油管為法蘭式連接，內、外腔采用2道ф5的“O”型圈密封，中心定位主要是依靠小軸法蘭面的止口和2個橫圓銷。在對小軸擺度調整過程中，因受法蘭平面度、定位橫銷以及法蘭與小軸的垂直度加工誤差的制約，小軸的掙擺度值和同心度往往很難達到標準要求。

    （3）在臨時檢修、小修中，對受油器小軸進行單獨盤車時，一般情況下不開上導軸承（即上導瓦未抱瓦盤車）。當機組在盤車結束后，往往出現大軸往單側靠死的現象，即機組中心偏離原始安裝中心，若以此時小軸的中心為基準，忽略大軸的實際平移量，對受油器底座進行推中心，那么所得的底座中心誤差遠大于標準值。

    （4）發生浮動瓦磨損、燒瓦后，小軸各瓦位表面光潔度遭破壞，因受現場條件的限制，只能用什錦油石或水砂紙做表面研磨處理。這種研磨方法對一些輕微的磨痕尚可實用，但對磨痕較深、磨損較為嚴重的表面，處理的效果就不理想。所以每次更換新瓦后，經過一段時間的運行使用，又出現同樣的故障。

    2.3 運行工況的原因

    因大壩補強加固和其它生產工作需要，每年均有一段時間機組需處在低水頭、高振動的非最優工況下運行，從而加大了機組的擺度和振動。

    3 改造處理

    3.1 清掃油系統并加強維護

    全面、徹底地對集油槽、壓油缸、輸油管道等設備進行檢查清掃，并用面團將沉積在底部的雜質粘除干凈。大修時，排清轉輪體內的集油，對大軸內腔、操作油管、轉輪體進行清洗，然后注入合格的新油。在日常運行維護中，加強對濾網前后壓差的監測，并嚴格按照周期進行濾網的清洗、更換，以防止透平油受到污染，保證油質符合要求。

    3.2 嚴格控制小軸的盤車擺度值和小軸與主軸的同心值

    （1）為了進一步縮小小軸擺度值和提高盤車效率，對小軸法蘭面的平面度、法蘭與內外油管的垂直度進行校核加工；對中操作油管法蘭面進行研磨，以防止因法蘭面不平而引起的內外腔竄油；取消內、外腔的ф5“O”型密封圈及法蘭面橫向定位銷；車去小軸法蘭上內腔密封止口（便于推中心），然后根據盤車值的要求，制作梯型紫銅墊，并將其墊在上、中操作油管法蘭結合面內，將小軸擺度值控制在0.15mm以內。

    （2）從4個方向將頂絲頂在甩油盤內壁和中操作油管上法蘭之間，并在小軸法蘭的X，Y方向設百分表監視，然后根據中心值要求撬動小軸法蘭，使其發生平移，最終使小軸同心值符合要求。

    3.3 消除連接座定位止口、受油器底座及本體定位銷加工誤差

    （1）在推力油槽上焊接定位塊，以彌補連接座定位止口誤差較大的缺陷。

    （2）拔出受油器底座的定位銷，在底座外圍X，Y方向向焊接4個頂絲，并架設百分表監視。用內徑千分尺測量小軸至底座的距離，然后根據測量值和大軸偏離原始中心的平移值，對底座進行推中心，使底座與小軸中心誤差值≤±0.05mm。在調整底座中心的同時，同步進行底座水平值的調整，以保證水平值≤0.05mm/m，且底座對地絕緣電阻值（尾水管無水）≥0.5MΩ。當底座中心、水平以及絕緣均符合標準后，將其固定牢固，并上緊頂絲（頂絲前加絕緣墊）為其定位。

    3.4 其他措施

    （1）為了防止浮動瓦壓蓋定位螺釘的螺牙嵌入銅瓦內壁，影響浮動瓦的浮動性，將全牙定位螺釘改為上端無螺牙的定位銷釘。

    （2）小軸內外管間加強筋焊縫開裂的缺陷，送交制造廠處理。小軸加強筋在焊接后，進行退火、消除內應力，并對小軸進行同心度、橢圓度校驗，最后對其精加工，以保證內外管的同心度及內外管與法蘭面垂直度符合設計要求。

    （3）用砂紙拋光機對磨損較輕的內管表面進行打磨拋光；對磨損較嚴重的外管重新進行加工，先車去受損表面，然后進行精加工研磨，因加工后的外管直徑較原來的要小，故重新配浮動瓦。

    （4）盡量避開在低水頭、高振動區域運行。

    4 改造處理后的效果

    受油器改造處理后，再沒有發生浮動瓦燒瓦、磨瓦現象。經各種工況運行考驗，沒有發生浮動瓦甩油、銅粉堵塞濾網、槳葉操作不靈敏以及因銅瓦磨損而引發的竄油和槳葉抽動等現象。調速器壓油裝置小油泵的啟動次數明顯減少，啟動間隔時間遠大于6min，小油泵工作打油的時間也縮短至1～2min。在每年2次的周期性機組小修中，對受油器各部及小軸進行全面檢查：上、中、下浮動瓦輕微磨損；各級浮動瓦與小軸配合的間隙值沒有增大；小軸各瓦位明顯無磨痕，表面光潔度完好；浮動瓦壓蓋定位銷無折斷，保證了機組的安全運行。