摘要：2019年年底，青铜峡水电站5号机A修，在机组设备处理检查过程中，检修人员发现有7块推力瓦托盘有不同程度的明显裂纹。针对这一现象，我们认真分析查找原因，最终确定了推力瓦托盘产生裂纹的原因。在机组回装过程中，针对这些原因，我们一一消除，机组开机投运后推力瓦瓦温正常，托盘工作良好，机组运行稳定。针对推力瓦托盘裂纹原因分析处理，消除了机组运行中的重大隐患，保证了机组安全稳定运行，这为以后机组检修提供了良好的实践经验。
关键词：推力瓦；托盘；抗重螺栓；受力
一、概况
青铜峡水电站5号机号机为半伞式机组，推力轴承型式为刚性支柱式，刚性支柱式推力轴承承担着机组转动部分的全部重量及水的轴向水推力，并把这些力通过下机架传递到基础上，刚性支柱式推力轴承又称抗重螺丝式推力轴承。它主要有推力头、镜板、推力瓦、托盘、抗重螺栓、轴承座、油冷器、和油槽等组成。
二、推力瓦托盘产生裂纹原因分析
2.1托盘裂纹：
托盘是刚性支柱式推力轴承的重要部件，推力瓦安装在托盘之上，推力瓦承受的力直接传递给托盘，托盘通过抗重螺栓将负荷传递到下机架上。托盘起着承上启下的作用，托盘即可增加推力瓦受力面积，同时它中间低，环向周边高又可减小推力瓦的变形量。一般，水轮发电机推力负荷在130t以上的推力轴承都有托盘，托盘放在抗重螺栓球面上，称有托盘结构。青铜峡水电站5号机推力轴承有12块推力瓦，相应的有12块托盘，在分解检查过程中发现有7块托盘产生裂纹，其中7#、10#托盘产生的裂纹如下图。
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2.2原因分析
针对7块推力瓦托盘产生的裂纹，我们大家经过认真分析，最终确定造成托盘产生裂纹有以下几方面原因：
(1)近两年黄河来水量大，机组长期处于满负荷运行状态，机组满负荷42MW；
(2)推力瓦托盘已运行近50年了，金属产生疲劳；
(3)镜板背面的绝缘树脂垫（厚度1mm）在机组运行过程中全部碎裂，镜板螺栓松动产生振动；
(4)发电机定子铁芯中心与发电机转子铁芯中心相对高程超标；
(5)托盘下部的抗重螺栓球面磨损严重；
(6)机组回装时推力瓦受力调整，12块推力瓦托盘受力不均匀；
(7)到运行中控室调查，运行人员反映5号机组调速器协联不好，轮叶角度太大，造成机组产生振动；
三、解决的方法与过程
首先，12块托盘确实运行时间太长，金属产生疲劳，已不再适合投入运行，我们决定托盘全部更换。
其次，与发电公司人员协商，机组回装时将镜板背面安装的绝缘树脂垫更换为铜皮来调整机组轴线。
其次，根据专业观测人员测量的数据计算，发电机定子铁芯中心与发电机转子铁芯中心相对高程超标，机组在运行过程中产生轴向磁拉力增大，相应的托盘受力增加。在机组回装时，通过调整推力轴承抗重螺栓高度来调整发电机定子与转子铁芯中心高差，使之达到检修安装标准。
其次，12条抗重螺栓球面外协处理，抗重螺栓球面半径按R1000mm±2mm车削抛光，同时，抗重螺栓球面要进行淬火处理，以增加球面的硬度。
其次，与发电公司协商，调整调速器协联关系，减小轮叶角度，尽量使轮叶在最优工况下运行，以减小机组的振动。
其次，机组回装过程中，调整推力瓦受力，尽量使每块推力瓦受力均匀，防止个别推力瓦受力过大，造成托盘负荷增加。
四、项目成果检查分析：
4.1青铜峡水电站5号机在回装过程中，我们严格按照标准对推力瓦受力进行调整，尽量使每块推力瓦受力均匀，防止个别推力瓦受力过大，造成托盘超负荷运行。最终12块推力瓦受力均匀，最小252kg.m，最大279kg,m，符合推力瓦受力标准。
4.2机组投入运行后推力瓦瓦温见下表，单位：oC
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从上表可以看出，12块推力瓦瓦温正常，各瓦之间温差不大，说明12块托盘受力均匀。
五、项目实施后达到的预期目标：
青铜峡5号机A修回装，推力轴承各部件安装顺利，在托盘受力的情况下，外观检查托盘正常，推力瓦受力调整符合机组安装技术标准，机组投入运行至今，推力瓦瓦温正常，托盘运行良好，机组运行稳定，达到预期目标。
六、结论：
1、通过对青铜峡水电站5号机推力瓦托盘裂纹分析处理，消除了机组隐患，保障机组安全稳定运行，为后续机组检修提供了可靠实践经验。
2、通过对青铜峡5号机推力瓦托盘裂纹分析处理，在机组回装过程中，我们大胆革新，改变了一些传统的检修工艺，提高了我们的检修水平，以后遇到此类问题，我们不会再束手无策。
参考文献
[1]洪振平.发电机推力轴承抗重螺栓托盘裂纹的处理[J].小水电,2008(04):64+21.
[2]王永亮.水轮发电机推力轴承弹性托盘千分表法调整受力的研究[J].山东工业技术,2016(17):169.