齒式聯軸器連接主油泵與汽輪機高壓轉子，主油泵通過齒式聯軸器連接由汽輪機轉子帶動而做功，提供潤滑油和保安油給汽輪機組運行。2011年10月29日凌晨，某廠＃1汽輪機故障停機，發電機解列，轉速表顯示轉速為零，高壓油泵、交直流油泵全部聯鎖啟動。經檢查是主油泵齒形聯軸器齒輪完全磨損導致無法帶動主油泵，使機組測速顯示為零和潤滑油失壓，機組在TSI保護作用下解列。
1、齒形聯軸器磨損失效原因分析
齒形聯軸器磨損失效原因通常有三個：安裝對中不良、制造工藝或材質應用不當、潤滑效果差。
對中不良，會造成齒與齒之間磨損較大。廠家圖紙要求冷態時主油泵中心線比高壓轉子中心線高0.25-0.3mm，因運行中1#軸承座溫度（約80℃）比主油泵軸承座溫度（約55℃）高25℃，中心線高度1000mm，按照“1米的鋼溫度升高1℃放大0.01mm”的經驗值，兩者線性熱膨脹高度差值約0.25mm。
11月11日復查對中數據，測得圓周偏差值0.005mm，端面向上偏差值0.06mm，測1#軸承座溫度（55℃）比主油泵軸承座溫度（31℃）高24℃，與運行狀態兩者溫差值相當，數據滿足安裝要求，排除對中不良的可能。化學成份制造工藝或材質應用不當。查圖紙得到齒輪材質為38CrMoAlA，表面滲氮處理。根據合金結構鋼國標GB/T3077-1999和對本次故障的齒形聯軸器的化學成分分析報告，其化學成分符合標準要求。
材質為38CrMoAlA的齒輪，根據JB/T 8854.2-2001，要求“齒式聯軸器齒面硬度（外齒軸套/內齒圈）在淬火情況下應達到45～50HRC/40～45HRC，氮化時應>500HV，且層深不小于0.5mm。”對照其硬度試驗報告，也符合標準要求。
齒形聯軸器內部潤滑不良，無法帶走磨合產生的熱量和油泥雜質，長時間運行導致聯軸器的磨損。齒式聯軸器內部必須要有良好的潤滑，潤滑油有潤滑、冷卻、沖洗的作用。由于齒式聯軸器所聯接的兩個轉動部件在轉動時有軸向移動，必須保證聯軸器接觸齒面有良好的潤滑，當接觸齒面有磨損，油泥雜質的最大粒度大于25μm時，會失去潤滑作用，同時軸向移動磨合產生的熱量越多，接觸齒面溫度越高越容易磨損。聯軸器排油孔過小或堵塞，油泥雜質就不能及時排走，在齒輪接觸面軸向移動過程中，加劇了齒輪磨損，導致聯軸器故障。
查聯軸器圖紙，要求主油泵端安裝一ф8左右噴油管對著聯軸器進油孔，潤滑油在離心力作用下順著傾斜的進油孔進入聯軸器內潤滑，再由外齒軸套排油孔排出，對聯軸器內部潤滑、沖洗和冷卻。
由于疏忽，機組安裝時實際沒有安裝噴油管，只有前軸承箱內飛濺的少量潤滑油進入聯軸器內，長時間運行導致聯軸器外齒軸套和內齒圈潤滑不足而磨損。
當汽輪機軸封運行調整不當時會有蒸汽進入軸承箱內，帶水的潤滑油潤滑效果大打折扣，還會加快鐵質部件的銹蝕過程。水份加上磨損留下的雜質長期殘留在聯軸器內，將加快聯軸器的磨損，直至聯軸器失效。據了解，該汽輪機組的高壓缸軸封漏汽一直較大，運行期間班組每天都要油箱底部放水，說明潤滑油帶水。
1#汽輪機組在2011年4月初至10中旬之間停運作備用，停運期間只按規定開交流油泵、頂軸油泵盤車，沒有潤滑油進入聯軸器內部沖洗，有磨損的外齒套和內齒圈在帶水的油泥雜質作用下發生銹蝕最終導致聯軸器失效，見圖4紅棕色物質。
2 、 整改措施和建議
在本次聯軸器故障檢修中，更換了原廠生產且硬度檢測合格的聯軸器，并按照聯軸器圖紙所示，安裝了對聯軸器齒輪主動供油潤滑的噴油管，加大潤滑油量，極大改善了潤滑狀況，目前效果良好。小修期間拆檢該聯軸器，接觸齒面只有輕微磨損痕跡，完全可以繼續使用。
主油泵故障導致停機的情況在電力系統比較常見，特別是中、小型機組。為保證齒式聯軸器安全運行應做好以下措施：
提高安裝精度。提高安裝精度可以減少因聯軸器兩端幾何位置的改變使齒式聯軸器出現卡澀或磨損的可能。主油泵找中心時，端面偏差應≤0.03mm，圓周偏差應≤0.03mm，高低數值要考慮預留高差,在冷態時找中心主油泵中心要高于汽輪機中心線0.20～0.25mm。
更換新聯軸器時也要對其進行硬度檢查。足夠的硬度是保證齒形聯軸器耐磨而長周期運行的必要條件。換新聯軸器時要對外齒軸套和內齒圈進行硬度檢查，確保齒式聯軸器齒面硬度滿足使用要求。
確保齒式聯軸器內部有足夠的透平油流動，潤滑油有潤滑、冷卻、沖洗的 作用。
調整汽封供汽壓力，減少漏汽進入軸承箱，減少油中帶水，油箱底部及時放水。如果機組長時間停運，在開機前需要檢查聯軸器是否有銹蝕，以免引起聯軸器故障停機。
條件允許的情況下，在勵磁機端增加測速裝置，預防主油泵聯軸器故障后汽輪機組的超速飛車事故。
動力二站1#汽輪機主油泵齒式聯軸器 失效的原因是齒式聯軸器齒輪之間潤滑不足而無法帶走磨合產生的油泥導致銹蝕而失效。
來源：中電國際常電機爐檢修部
（版權歸原作者或機構所有）
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