引言
汽轮机作为热力发电厂的核心设备之一，其运行状态直接关系到整个发电过程的效率和安全。轴瓦作为汽轮机的关键部件，其主要功能是为转子提供稳定的支承，减小转子与静子之间的摩擦，保障汽轮机的稳定运行。然而，在长期运行过程中，轴瓦容易出现各种故障，导致汽轮机运行效率下降，甚至引发严重事故。因此，对汽轮机轴瓦的故障进行及时诊断和检修，对于保障汽轮机的安全稳定运行具有重要意义。
一、汽轮机轴瓦概述
1.1 轴瓦的定义和作用
轴瓦是安装在轴承座内，用于支承转轴旋转的部件。其主要作用是减少转轴与轴承座之间的摩擦，承受转轴的负荷，并保持转轴在旋转过程中的位置稳定。轴瓦的性能直接影响到轴承的运行平稳性、噪声和磨损程度，是保证机械设备正常运行的关键部件。
1.2 汽轮机轴瓦的类型及结构特点
汽轮机轴瓦主要分为以下几种类型：滑动轴承瓦：滑动轴承瓦是应用最广泛的轴瓦类型，其与转轴之间存在相对滑动，滑动轴承瓦的材质、形状和尺寸对轴承的性能有很大影响。滚动轴承瓦：滚动轴承瓦是利用滚动体（如钢球、滚柱等）在内、外圈之间滚动，以实现轴与轴承之间的支撑。滚动轴承瓦的滚动体、内、外圈的结构和材料是影响其性能的关键因素。静压轴承瓦：静压轴承瓦是利用油膜的压力来支撑轴与轴承之间的间隙，使轴在旋转过程中不与轴承接触。静压轴承瓦的油膜厚度、油液粘度和压力分布对轴承性能有很大影响。电磁轴承瓦：电磁轴承瓦是利用电磁力来实现轴与轴承之间的支撑。电磁轴承瓦的电磁场分布、磁路损耗和电磁力稳定性是影响其性能的关键因素。
汽轮机轴瓦的结构特点主要表现在以下几个方面：高精度：汽轮机轴瓦的加工精度要求很高，以确保轴瓦与转轴之间的配合精度，降低摩擦和磨损。良好的润滑性能：汽轮机轴瓦需要具备良好的润滑性能，以形成稳定的油膜，降低轴与轴承之间的摩擦和磨损。较高的强度和刚度：汽轮机轴瓦需要具备较高的强度和刚度，以承受转轴的负荷和防止轴向位移。抗疲劳性能：汽轮机轴瓦需要具备良好的抗疲劳性能，以保证在交变负荷作用下不易产生疲劳破坏。
二、汽轮机轴瓦的常见故障
2.1 磨损故障
汽轮机轴瓦的磨损故障主要是由于轴与瓦之间的摩擦导致的。在长期运行过程中，轴与瓦之间的接触面会产生磨损，使得轴瓦的间隙增大，影响其正常工作。磨损故障的表现主要有轴瓦的噪音增大、温度升高、振动加剧等。检修时，需要对磨损的轴瓦进行磨削加工，恢复其与轴的配合间隙。
2.2 松动故障
松动故障主要是由于轴瓦的紧固螺栓松动导致的。当螺栓松动时，轴瓦与轴之间的连接会变得松动，使得轴瓦的间隙变化，从而影响汽轮机的运行。松动故障的表现主要有轴瓦的振动加剧、温度升高、噪音增大等。检修时，需要对松动的螺栓进行紧固，并检查螺栓的密封性能，防止松动再次发生。
2.3 断裂故障
断裂故障主要是由于轴瓦的材料缺陷或者制造工艺不当导致的。当轴瓦发生断裂时，会导致轴瓦的局部失去支撑，使得轴瓦与轴之间的接触面积减小，从而影响汽轮机的运行。断裂故障的表现主要有轴瓦的振动加剧、温度升高、噪音增大等。检修时，需要对断裂的轴瓦进行更换。
2.4 振动故障
振动故障主要是由于轴瓦与轴之间的配合间隙不当或者轴瓦的质量不均匀导致的。当轴瓦与轴之间的配合间隙过大或者轴瓦的质量不均匀时，会导致轴瓦在运行过程中产生振动，从而影响汽轮机的运行。振动故障的表现主要有轴瓦的振动加剧、温度升高、噪音增大等。检修时，需要对振动故障的轴瓦进行磨削加工，恢复其与轴的配合间隙，或者更换质量均匀的轴瓦。
三、故障原因分析
3.1 磨损原因
汽轮机轴瓦的磨损主要是由运行中的摩擦造成的。在高速旋转时，轴与瓦之间的接触压力和摩擦力会导致表面材料逐渐脱落。此外，若轴瓦的润滑效果不佳，也会加剧磨损。磨损不仅会降低轴瓦的使用寿命，还会引起噪音和振动，影响汽轮机的稳定运行。
3.2 松动原因
轴瓦松动通常是由于安装不当或紧固件的松弛造成的。在运行过程中，由于热膨胀和振动的作用，紧固件可能会发生松动，使得轴瓦与轴之间的间隙增大，导致连接松动。松动不仅会导致轴瓦的定位精度下降，还可能引起轴向或径向位移，增加磨损和故障风险。
3.3 断裂原因
轴瓦断裂通常是由于材料缺陷、应力集中或超负荷运行造成的。在长期受到交变应力的作用下，轴瓦的疲劳寿命会降低，最终导致断裂。此外，若轴瓦的材料选择不当或制造工艺存在问题，也会增加断裂的风险。
3.4 振动原因
汽轮机轴瓦的振动可能是由于不平衡的轴重、对中不良或轴承故障引起的。当轴瓦在运行中发生振动时，不仅会加剧磨损，还可能引起轴瓦和轴的疲劳损伤，降低汽轮机的运行效率和稳定性。
四、故障预防与维护措施
4.1 磨损预防与维护
磨损是汽轮机轴瓦最常见的故障之一。为了预防磨损，可以采取以下措施：选择合适的轴瓦材料，使其具有较高的耐磨性。定期检查轴瓦和轴颈的磨损情况，及时更换磨损严重的轴瓦。保证轴瓦和轴颈的配合精度，避免过松或过紧的现象。定期给轴瓦涂抹适量的润滑油，以减少磨损。
4.2 松动预防与维护
松动会导致轴瓦的故障，因此需要采取以下措施预防松动：确保轴瓦和轴承座的安装精度，避免安装偏移。使用适当的紧固力矩，确保轴瓦与轴承座的连接牢固。定期检查轴瓦的紧固螺栓，及时更换松动的螺栓。避免轴瓦在工作过程中受到外力撞击，导致松动。
4.3 断裂预防与维护
断裂是轴瓦的严重故障，需要采取以下措施预防断裂：选择具有较高强度和韧性的轴瓦材料。避免轴瓦在工作过程中受到过大的载荷，超过其承受能力。定期检查轴瓦的裂纹和损伤，及时更换有裂纹的轴瓦。避免轴瓦在工作过程中受到尖锐物体的撞击。
4.4 振动预防与维护
振动会影响汽轮机的工作效率，甚至导致轴瓦故障，因此需要采取以下措施预防振动：确保轴瓦和轴颈的配合精度，避免过松或过紧的现象。定期检查轴瓦的磨损和损伤，及时更换磨损严重的轴瓦。保持轴瓦和轴承座的清洁，避免异物进入。使用适当的润滑油，减少摩擦，降低振动。
4.5 温度异常预防与维护
温度异常会导致轴瓦的故障，需要采取以下措施预防温度异常：定期检查轴瓦的温度，确保其在正常工作范围内。保证轴瓦的冷却系统正常工作，避免过热。选择合适的轴瓦材料，具有良好的导热性。避免轴瓦在工作过程中受到过大的载荷，导致过热。
结语
通过对汽轮机轴瓦常见故障及检修技术的探讨，本文为我们提供了一套完整的故障诊断和处理方案，对于保证汽轮机的稳定运行具有重要的参考价值。希望本文能为相关领域的工作人员提供一定的帮助，为我国汽轮机事业的发展贡献力量。
参考文献
[1]钱涛.汽轮机轴瓦温度偏高的原因与故障排除[J].设备管理与维修,2021(02):72-73.
[2]柳磊,马国伟,王新良等.基于轴瓦稳定性分析的合缸汽轮机1号轴瓦振动故障研究[J].东北电力技术,2020,41(10):55-58.
[3]郭海波.汽轮机冲转过程中轴瓦振动超标原因分析及处理[J].设备管理与维修,2019(22):106-107.
