火力发电厂风机电机轴颈磨损分析及对策论文_吴章永,张勇

(四川电力建设三公司 四川内江 641000)

摘要:火力发电厂机组滚动轴承在风机轴承选型应用中较为普遍,由于轴承出厂时的产品质量问题、运行时间过长、装配方式不当、加油不及时等容易引起轴承损坏,造成机组停运,本文通过对风机轴承损坏原因分析,提出并实施修复措施,确保机组最快时间投入运行。

关键词:轴承;磨损原因;分析;对策

引言 滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成,内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转;外圈作用是与轴承座相配合,起支撑作用;滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间,其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命;保持架能使滚动体均匀分布,防止滚动体脱落,引导滚动体旋转起润滑作用。

滚动轴承损坏直接导致机组停运,轻微的直接更换轴承即可,严重的导致轴磨损,必须更换轴或对轴进行焊补后用车床精加工修复,后者加工时间较长,本文通过实例成功解决轴颈磨损修复技术。出厂时产品质量的问题;大致就这些,不过具体问题要具体分析,不能一概而论

一、滚动轴承概述

滚动轴承是在支承负荷和彼此相对运动的零件间作滚动运动的轴承,它包括有滚道的零件和带或不带隔离或引导件的滚动体组。可用于承受径向、轴向或径向与轴向的联合负荷。

故障现象一般表现为两种,一是轴承安装部位温度过高,二是轴承运转中有噪音。

1.1、轴承温度过高

在机构运转时,安装轴承的部位允许有一定的温度,当用手抚摸机构外壳时,应以不感觉烫手为正常,反之则表明轴承温度过高。

轴承温度过高的原因有:润滑油质量不符合要求或变质,润滑油粘度过高;机构装配过紧(间隙不足);轴承装配过紧;轴承座圈在轴上或壳内转动;负荷过大;轴承保持架或滚动体碎裂等。

1.2、轴承噪音

滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声,如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声,则表明轴承有故障。

滚动轴承产生噪音的原因比较复杂,其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这种磨损,破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系,导致轴线偏离了正确的位置,在轴在高速运动时产生异响。当轴承疲劳时,其表面金属剥落,也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外,轴承润滑不足,形成干摩擦,以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松旷后,保持架松动损坏,也会产生异响。

1.3、滚动轴承的损伤

滚动轴承拆卸检查时,可根据轴承的损伤情况判断轴承的故障及损坏原因。

1.3.1、轴承烧伤

烧伤的轴承其滚道、滚动体上有回火色。烧伤的原因一般是润滑不足、润滑油质量不符合要求或变质,以及轴承装配过紧等。

1.3.2、塑性变形

轴承的滚道与滚子接触面上出现不均匀的凹坑,说明轴承产生塑性变形。其原因是轴承在很大的静载荷或冲击载荷作用下,工作表面的局部应力超过材料的屈服极限,这种情况一般发生在低速旋转的轴承上。

1.3.3、轴承内外圈裂纹

轴承内外圈产生裂纹的原因可能是轴承质量问题、配合过紧,轴承外圈或内圈松动,轴承的包容件变形,安装轴承的表面加工不良等。

二、损坏现状

越南沿海一期工程2B送风机电机非驱动端轴承存在马蹄异音,当即决定解体检查。解体轴承发现如下图所示——油脂发黑、轴承内圈断裂、电机轴颈发生严重磨损现象:

轴承轴颈被磨:0.71-0.72MM

三、损坏原因分析

设备自身缺陷:由于轴承加工过程中可能存在应力或裂纹缺陷;

运行过程中:运行过程中由于交变应力与轴承自身应力或裂纹缺陷叠加,从而导致轴承内圈运行过程中发生断裂;

电机轴颈磨损:电机轴承与轴装配是热套装配(轴与轴承是过盈配合,其过盈为0.06左右),轴与轴承之间无相对运动,不可能出现轴被磨损。当其轴承内圈发生断裂后,轴与轴承之间紧力消失,并出现间隙,这样轴与轴承之间存在相对运行,并且,由于通常轴的材料硬度较之轴承材料要软,从而发生电机轴颈被严重磨损现象。

四、滚动轴承轴颈修复的方法

4.1、 轴颈修复方案比选:

综上所述,2B送风机轴承处理方案——临时方案+最终处理方案。

4 . 2、临时应急方案——加不锈钢垫片

4.2.1、安装条型垫片前的准备工作:

准备好相关的修复、检测工具(轴承内径:Ф190);

4.2.3、垫片安装要求:

垫片与轴必须紧密贴合,垫片与轴之间绝对不能出现间隙;

垫片与轴采用脉冲焊机亚弧焊连接(花焊方式),焊后抛光处理;

垫片与轴用亚弧焊连接后确保轴承安装的过盈值;

垫片安装后其轴颈直径偏差:必须控制在190.07±0.04(实际安装值:MaxФ190.14,MinФ190.08,MeanФ190.10);

4.2.4、轴承热套装工艺要求:

事前在电机轴上确定其安装具体位置,并划出刻度线;

检查电气线路无异常;

确认电机转动方向正确;

确认系统启动条件完善;

启动系统,检查轴承振动、温度、噪音等无异常;

考虑到本次轴颈修复仅仅是应急处理方案,所以,要求在整个运行期间必须加大巡视检查力度,及时补充润滑脂。

五、结束语

滚动轴承损坏往往会影响设备安全运行,对电厂设备安全运行造成严重影响,应充分关注滚动轴承损坏的问题,在设备选型,选材,安装、调试、运行中避免事故发生,同时在出现异常情况,应尽早正确处理,减少对轴颈的磨损,及时更换轴承,保证机组可靠发电,经过该项目试转,实际效果明显,轴承振动、温度、噪音等符合优良技术标准,满足运行要求,在同类机组出现类似情况有借鉴推广价值。

收稿日期:2015.11.16

作者简介:

吴章永,(1971.3月--),男,工程师,从事火力发电厂锅炉安装技术、火力发电施工项目管理工作.

论文作者:吴章永,张勇

论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿

论文发表时间:2016/4/22

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火力发电厂风机电机轴颈磨损分析及对策论文_吴章永,张勇
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