91中文字幕-欧美精品区-成都4电影免费高清-91性视频-国产男女视频-亚洲高清在线播放-国产在线h-综合网色-久久久久久久爱-欧洲-级毛片内射-四虎在线影院-69天堂网-www.天堂在线-亚洲一区二区观看-久久免费成人

啤嶺機(jī)電設(shè)備（上海）有限公司
  1. 首頁(yè)
  2. 軸承知識(shí)

主電機(jī)軸瓦異常情況分析解決辦法

2013-10-17

陳冬文
（南京鋼鐵股份有限公司）
　　摘　要：介紹南鋼中板廠四輥軋機(jī)主電機(jī)軸瓦一種非典型故障現(xiàn)象、原因分析及解決辦法，提出了對(duì)類似問題個(gè)人見解。
　　關(guān)鍵詞：調(diào)心軸承；油膜厚度；軸電流；安裝要求
　　1　概述
　　我廠在1994年進(jìn)行四輥軋機(jī)改造，主電機(jī)選用東方電機(jī)廠產(chǎn)品，型號(hào)為：ZZ2500-820。從1994年投產(chǎn)到2000年，主機(jī)軸瓦使用一直都比較正常。在2000年4月份，上主電機(jī)傳動(dòng)側(cè)軸瓦溫度突然升高，經(jīng)過修復(fù)后繼續(xù)投入運(yùn)轉(zhuǎn)。但兩個(gè)月后，同一只軸瓦又出現(xiàn)溫度偏高現(xiàn)象，以后每隔一個(gè)月左右就會(huì)出現(xiàn)同樣問題，嚴(yán)重困繞著中板正常生產(chǎn)。更為嚴(yán)重的是，檢修結(jié)束后在試機(jī)過程中常出現(xiàn)在5-10min之內(nèi)軸瓦溫度迅速上升問題。上軸瓦第二次檢修連續(xù)處理7次，耗時(shí)56h，這一問題嚴(yán)重困繞著我廠生產(chǎn)。2000年6月份次發(fā)現(xiàn)此問題時(shí)，我們委托“二十冶”進(jìn)行處理（該軋機(jī)原始安裝單位是二十冶），由于條件限制需在不吊電機(jī)轉(zhuǎn)子及上過橋軸情況下用液壓千斤頂將電機(jī)及過橋軸浮起，將上瓦吊開，下瓦沿圓弧面翻開后進(jìn)行處理，安裝時(shí)按相反順序進(jìn)行，處理時(shí)間為8h，使用2個(gè)月后又發(fā)現(xiàn)瓦溫升高。隨后使用狀況越來越差。在沒有其它辦法的情況下采用每周做一次儉查和處理的辦法來維持生產(chǎn)。在2002年以前經(jīng)常出現(xiàn)問題的是瓦“2”，2002年3月份以后瓦“1”及瓦“2”都相繼出現(xiàn)瓦溫升高同題。
　　2　原因分析
　　從打開瓦的情況來看，瓦的磨損情況相當(dāng)嚴(yán)重，軸頸與軸瓦在下部45°范圍內(nèi)幾乎不存在“油線”。從瓦面磨損情況來看，軸與軸瓦之間的油膜被破壞，或是不能建立有效油膜，從而發(fā)生不完全潤(rùn)滑的半干磨擦，甚至是干磨擦。從這種現(xiàn)象來看，造成此類問題主要原因是由于軸與軸瓦之間不能建立有效的油膜。
　　油膜破壞或油膜厚度達(dá)不到要求主要與設(shè)備的安裝、軸瓦表面的粗糙度、電氣部分、油質(zhì)等因素有關(guān)。
　　2.1 設(shè)備安裝誤差較大造成軸瓦實(shí)際承載壓力
　　主電機(jī)傳動(dòng)示意圖見圖1。
　　從電機(jī)安裝結(jié)構(gòu)來看，瓦2受力情況Z復(fù)雜，如瓦座或電機(jī)定子地腳螺栓松動(dòng)，很有可能造成電機(jī)氣隙變化，使電機(jī)轉(zhuǎn)子、過橋軸不在同一條直線上，使瓦受力偏向一側(cè)，造成一側(cè)壓強(qiáng)過大不易形成油膜或油膜易破壞，從而造成瓦磨損及瓦溫升高。東方電機(jī)廠在技術(shù)要求中提出，電機(jī)氣隙偏差要控制在0.66mm以內(nèi)（總氣隙為16mm）。在第二次檢修過程中，我們對(duì)電機(jī)氣隙做了檢測(cè)，其偏差達(dá)0.8mm，超過規(guī)定范圍，后經(jīng)過調(diào)整，偏差在0.2mm以內(nèi)，效果較明顯。從多次檢修經(jīng)驗(yàn)來看，此類型電機(jī)氣隙偏差在0.4mm以內(nèi)較好。從實(shí)際情況看，瓦的磨損次、第二次都偏向前側(cè)與氣隙偏移方向一致，安裝過程中氣隙的調(diào)整對(duì)瓦的影響是顯而易見的。
　　動(dòng)壓滑動(dòng)輥承Z小油膜厚度的極限值一般要滿足h2min=hs+Y1+Y2，（hs為軸承邊緣處油膜厚度的Z小安全值）。
　　如調(diào)心軸承，在考慮軸承所需Z小油膜厚度時(shí)，就可以不考慮Y1及Y2，但調(diào)心軸承如失去調(diào)心作用，要使油膜不被破壞，Z小油膜厚度極限值h2min就必須增加Y1+Y2，否則油膜遭破壞的可能性就增加。為了消除安裝誤差或其它影響，該電機(jī)瓦設(shè)計(jì)為自調(diào)心軸瓦，球形瓦寬徑比為1：1，外形尺寸為Ø560X560，軸承合金為ZChSnSb11-6，球面尺寸為球Ø880。在圖紙上要求球Ø880與所配軸承座必須進(jìn)行研磨，其間隙控制在0.1-0.17之間。由于條件限制，電機(jī)轉(zhuǎn)子及過橋軸在日常檢修中不可能吊開，新?lián)Q瓦的球面如何與瓦座球面進(jìn)行研配很難解決，如不能按技術(shù)要求做到，很有可能使調(diào)心軸承失去調(diào)心作用。如不能很好的處理好調(diào)心問題，油膜厚度可能達(dá)不到要求。同時(shí)由于失去調(diào)心作用，使軸承實(shí)際承載區(qū)面積減少，實(shí)際寬徑比達(dá)不到設(shè)計(jì)規(guī)定要求，必然會(huì)造成軸瓦局部過熱，Z后導(dǎo)致燒瓦。
　　2.2 表面粗糙度的影響造成油膜破壞
　　對(duì)類似滑動(dòng)軸承而言，通過軸頸與軸承表面輪廓算術(shù)平均偏差之和應(yīng)小于hs的1/5，考慮到孔與軸加工難易程度，軸頤表面的Ra值取在0.10-0.20mm范圍內(nèi)，軸瓦表面Ra值取在0.20-0.40mm范圍內(nèi)。但是軸瓦“2”在2000年6月份燒瓦過程中，軸表面遭到了一定損傷，表面有明顯刮痕。軸表面粗摘度已達(dá)不到規(guī)定要求。
　　2.3 電氣部分對(duì)瓦的影響
　　在分析瓦“2”問題的同時(shí)，瓦“1”開始出現(xiàn)類似情況。但瓦“1”不存在多次安裝造成的誤差，也不存在軸表面拉傷問題。是什么原因造成油膜破壞的問題到目前為止，我們還不能從正面進(jìn)行回答。但從反面可以做一些推斷：軸電流也是影響油膜軸承原因之一。軸電流的產(chǎn)生原因比較復(fù)雜，對(duì)于電機(jī)一類轉(zhuǎn)子，產(chǎn)生軸電流的原因是磁力線分布不對(duì)稱效應(yīng)及轉(zhuǎn)軸的磁化效應(yīng)。這種現(xiàn)象在交流電機(jī)中表現(xiàn)較為明顯，在直流電機(jī)中也存在同樣的問題。兩種情況都有可能在一些金屬零部件內(nèi)感應(yīng)起一定電位。當(dāng)電位升高到足以擊穿油膜時(shí)，就形成電流回路。這種電流回路可能穿過整個(gè)轉(zhuǎn)子，也可能是在軸承形成局部的短路電流。短路電流又會(huì)產(chǎn)生新的磁場(chǎng)，磁化轉(zhuǎn)軸或其它零部件。
　　這種磁電相互轉(zhuǎn)換，可在機(jī)組內(nèi)形成很強(qiáng)的磁場(chǎng)，并出現(xiàn)很高的故障電流。一般認(rèn)為足以引起軸電流損傷的電壓在20V以上，典型軸承損傷電壓在30-100V之間。事實(shí)上，這樣大型電機(jī)在設(shè)計(jì)和安裝過程中都采取相應(yīng)的措施來消除電流對(duì)設(shè)備的影響。通常采用的方法是使零部件絕緣。例如：把一處或多處和軸承連接的地方（包括油路管線在內(nèi)）進(jìn)行絕緣，這樣在軸承和它的支承體或任何周圍單體之間無金屬接觸，隔斷軸電流回路；或?qū)⑥D(zhuǎn)子部分采用滑環(huán)結(jié)構(gòu)接地。我廠電機(jī)也采用了這兩種方法。但檢查中發(fā)現(xiàn)：一是絕緣端并不絕緣。從現(xiàn)場(chǎng)情況來看，由于瓦座定位銷和油管接地造成。二是轉(zhuǎn)子接地不正常。由于長(zhǎng)期忽視檢查，接地滑環(huán)與碳刷之間并不接觸，沒有起到應(yīng)有接地作用。Z近一次又對(duì)上述間題做了解決，瓦的磨損情況明顯好轉(zhuǎn)。與以往每次檢查的情況相比，干摩擦現(xiàn)象明顯減少。說明油膜的破壞程度有了明顯的降低。
　　2.4 油質(zhì)的影響
　　目前油內(nèi)雜質(zhì)和氧化成分較多，油發(fā)黑，加速了油膜破壞和瓦的磨損。
　　3　預(yù)防措施及解決方法
　　3.1 定期檢查傳動(dòng)部分同心度、水平度及電機(jī)氣隙，如發(fā)現(xiàn)氣隙偏差超過0.5mm，就必須進(jìn)行調(diào)整。
　　3.2 在更換或檢修電機(jī)瓦時(shí)，Z好能將軸或軸轉(zhuǎn)子吊開，嚴(yán)格按要求對(duì)球形瓦的瓦背和瓦座進(jìn)行研磨，達(dá)到規(guī)定要求。如不具備條件，也可以采用“翻瓦”方式進(jìn)行檢修。在回裝過程中一定要注意原瓦背有無拉傷痕，如有要認(rèn)真給予重視。用板銼、油石、細(xì)砂布等工具將球面和瓦座做徹底處理，要確保二配合面光滑不變形。這是保證一次安裝到位而不會(huì)在短時(shí)間（30min以內(nèi)）使瓦沮升高的重要步驟之一。但是無論采用哪一種左法，瓦和瓦座一定要注意配對(duì)使用。如換瓦就必須進(jìn)行研磨。
　　在裝配過程中還要注意由于電機(jī)轉(zhuǎn)子有36100kg，加上連接軸的重量，瓦承受壓力很大，電機(jī)轉(zhuǎn)速為0-60/120轉(zhuǎn)/min，爬行速度只有6轉(zhuǎn)/min。為了防止在試機(jī)初期由于電機(jī)轉(zhuǎn)速過低，油膜不能形成造成后果，必須在安裝過程中注意對(duì)瓦背、瓦面、軸頸等處預(yù)加足夠潤(rùn)滑油。油的粘度可以選用大一點(diǎn)的，也可以選用68#汽輪機(jī)油。另外如軸頸的表面粗糙度達(dá)不到要求必須采取相應(yīng)的措施，對(duì)表面進(jìn)行打磨拋光。
　　3.3 選擇合適的潤(rùn)滑油。根據(jù)原設(shè)計(jì)廠家推薦使用20#及30#汽輪機(jī)油，對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)即N32及N46汽輪機(jī)油，但軸頸粗糙度已達(dá)不到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。按要求如滑動(dòng)軸承要達(dá)到穩(wěn)定工作條件，其膜厚比A要達(dá)到一定量，一般推薦A在5-10之間較合適。如軸表面受傷，潤(rùn)滑油油膜厚度必須要增加，才能滿足要求。根據(jù)道森（D.Dowson）公式，油膜厚度的增加在結(jié)構(gòu)不變的前提下，一是提高軸的轉(zhuǎn)速；二是提高油的粘度。由于工藝條件限制，我們可以通過提高油的粘度來彌補(bǔ)軸粗糙度增加帶來的不足。具體的粘度選用可采用一種簡(jiǎn)單的做法。由低到高進(jìn)行試用，定期對(duì)瓦的情況進(jìn)行跟蹤檢查。我們經(jīng)過幾個(gè)月嘗試，現(xiàn)采用N68汽輪機(jī)油及N46汽輪機(jī)油各50%的混合油在夏天使用，效果很好。
　　油膜厚度的增加也可有效地防止軸電流對(duì)油膜的破壞。選用新混合油后檢測(cè)溫度與選用前變化不大。目前瓦溫一般在48℃以下。
　　3.4 采用有效措施消除軸電流可能的影響。一是對(duì)原設(shè)計(jì)對(duì)接地線進(jìn)行定期檢查，確保接地可靠；二是將各部絕緣進(jìn)行定期檢側(cè)，特別是在檢修后，必須堅(jiān)持做好這方面的工作。
　　3.5 將軸瓦的溫度顯示表改為電控表。由于四輥軸瓦的特殊性，瓦溫在不正常的情況下溫度能迅速上升，人工來不及監(jiān)控，可通過電控表在溫度異常的情況下及時(shí)控制主機(jī)跳閘，防止失控造成更為嚴(yán)重的后果。
　　3.6 對(duì)主要的油箱加裝一個(gè)循環(huán)清潔系統(tǒng)，確保油質(zhì)合格，并定期化驗(yàn)，達(dá)不到要求時(shí)及時(shí)換油。
　　對(duì)四輥主電機(jī)，我們通過實(shí)踐，采取了相應(yīng)的辦法，取得了良好的效果。由于此類問題并不典型，在認(rèn)識(shí)上不一定全面，甚至不準(zhǔn)確，有待進(jìn)一步探討。
　　參考文獻(xiàn)
　　【1】韓慶大,設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷技術(shù).東北大學(xué)繼續(xù)教育中心
　　【2】張晨輝,林智亮編著.設(shè)備潤(rùn)滑與潤(rùn)滑油應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社
　　【3】徐灝主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè).機(jī)械工業(yè)出版社
　　【4】2500KW直流電動(dòng)機(jī).東方電機(jī)廠
來源：《寬厚板》第9卷第1期