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通過高壓電動機軸承檢修淺談軸承的使用壽命
文章來源:發(fā)電機組    點擊:1358    發(fā)布時間:2017-06-25

本文通過大型火電機組高壓電動機發(fā)生的故障,從實際中摸索大型高壓電動機軸承維護和檢查,結合新廠新制的點檢定修原則,提高大型高壓電動機的運行周期,保證機組的長周期安全運行水平。
1、引言
  隨著火電單機組容量的不斷增大,在火力發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)過程中,大型高壓電動機的使用越來越多,已經(jīng)成為電力生產(chǎn)輔機系統(tǒng)主要的動力源,高壓電動機在運行中發(fā)生故障的幾率顯著增加,對整個電力生產(chǎn)所帶來危害和損失也相當大的,尤其是大、中型高壓電動機發(fā)生故障,嚴重時造成機組非正常停運。根據(jù)對電機故障全國各火電廠的大概統(tǒng)計,高壓電動機軸承損壞或因為軸承損壞而造成的電機故障,占了電動機全部故障的三分之二以上,為此結合某火電廠300MW機組廠用高壓電動機幾起典型故障,對電動機軸承故障發(fā)生的原因及處理方法進行分析,對如何進一步提高檢修隊伍的檢修質(zhì)量,減少設備檢修維護費用,提高設備的安全運行水平起到一定的作用2、同一臺大型高壓電動機的兩次檢修過程
   某電廠300MW機組的A引風機電機。該電機為上海電機廠生產(chǎn)的YKK560-4型、1250KW高壓電動機。該機組投產(chǎn)運行一年多的時間,A引風機電機發(fā)生了兩次軸承損壞故障,尤其剛投產(chǎn)兩個多月,該電機負荷側軸承損壞,A引風機電機故障跳閘,造成機組非正常停運,給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。事故發(fā)生后,檢修人員對該電動機進行了解體檢查,發(fā)現(xiàn)電動機軸伸端軸承燒毀,軸承架、滾子磨損嚴重、脫落,軸承內(nèi)、外圈局部變?yōu)樗{色,電動機軸伸端軸承內(nèi)、外側油蓋燒損。軸承內(nèi)套與轉子過熱燒死在一起,電動機定、轉相擦,直接造成定子線棒接地損壞,定子鐵芯嚴重變形。該電動機出廠到損壞期間沒有進行過維修,運行時間也不長,還不到對電動機進行加油維護規(guī)程要求的時間,一般這種電動機的補充加油周期為2000小時;清洗軸承、更換潤滑脂的周期為1年。造成故障的原因可能軸承內(nèi)部缺油,造成軸承燒毀。運行人員在發(fā)現(xiàn)電動機負荷側軸承有發(fā)熱現(xiàn)象時,由于經(jīng)驗不足未能引起高度重視,在軸承問題直線上升的情況下,不是及時的緊急停運故障電動機,而是采用觀察的不當措施,延長了故障軸承的運行時間,造成事故擴大。
   電機重新投入運行后,檢修人員制訂了高壓電動機預防措施。及早發(fā)現(xiàn)問題及早解決問題的對策。嚴格執(zhí)行制定《電動機軸承加油維護工作條例》,重新明確和強調(diào)電動機軸承的補充加油和大修周期。組織檢修人員進一步學習電動機維修規(guī)程,提高業(yè)務技能。強化設備維護的組織管理。該電機運行6個月后進行過一次解體檢查,發(fā)現(xiàn)風扇側軸承銅保持架有磨損,隨即進行了更換。而負荷側軸承未發(fā)現(xiàn)明顯異常,仔細對軸承的滾柱檢查發(fā)現(xiàn)有各別三個上有細微的小裂紋,軸承間隙符合要求。從運行記錄來看無論是溫度、振動都很好。由于這種軸承價格昂貴,未更換負荷側軸承。電動機恢復運行后正常。
   A引風機電機在運行4個月后,電機出現(xiàn)了輕微的“咕嚕、咕嚕、···” 異常聲音,就地聽是從電機本體靠近負荷側傳出來的。測量電動機前軸承的振動大4至5絲,軸承溫度正常。對電動機外部進行了全面的檢查,異常聲音消除不了,不是負荷側軸承發(fā)出的聲音。在隨后的幾周內(nèi)對電機加強了巡視檢查,發(fā)現(xiàn)聲音逐漸增大,但測量電動機前、后軸承的振動、軸承溫度正常。經(jīng)過多次分析懷疑內(nèi)部定子線棒護板有松動,申請對電機內(nèi)部檢查,將電機上部風筒調(diào)走,人從上部下去檢查結果未發(fā)現(xiàn)問題。只是將懷疑的護板螺栓進行了緊固。投入運行后異音依然存在,而且有變大的趨勢。進一步分析判斷可能是電機內(nèi)軸承間隙變大,一是電動機因軸承內(nèi)缺乏潤滑油形成軸承干磨,二是軸承中滾柱或軸承滾道有磨損,因而使電動機軸承室內(nèi)發(fā)出異常的“咕嚕、咕嚕、···”。應該是軸承的聲音,以前有過進口的軸承特別是NU系列的軸承 有時就是會發(fā)出吹哨聲,通過加潤滑油有很大改善。于是對電動機的負荷側軸承進行加油,并在漏油口堆點油上去,結果聲音沒有任何變化,只有解體檢查負荷側軸承。解體檢查果真是電機負荷側軸承有問題,上次檢修發(fā)現(xiàn)的滾柱上頭發(fā)絲細的小裂紋,發(fā)展成滾柱表面脫落,滾道內(nèi)形成縱向傷痕,其他滾柱也全部損壞,經(jīng)過更換軸承恢復運行。
3、大型高壓電動機軸承的壽命
  滾動軸承的壽命是指軸承的疲勞壽命,即到軸承滾動表面出現(xiàn)疲勞剝落為止的累計工作小時數(shù)或運轉的總轉數(shù),但除正常的疲勞剝落外,還有多種損壞形式,常有磨損、燒傷、潤滑脂失效等,損壞的軸承表現(xiàn)為運轉不靈活,摩擦力矩和溫升急劇增高,振動和發(fā)出噪聲,甚至出現(xiàn)軸承卡死而不能旋轉,要掌握影響軸承使用壽命的主要因素,首先對軸承損壞的幾種形式進行分析,找到引起損壞的原因。
(1)軸承的接觸疲勞剝落
   在滾動軸承中由于載荷反復交變作用下,有時沖擊負荷大,滾柱(滾子)或內(nèi)外圈表面由于接觸負荷的反復作用,形成裂紋,并繼續(xù)擴展,直至金屬表層產(chǎn)生片狀或點坑狀剝落,軸承在運轉時一旦發(fā)生疲勞剝落,其振動和噪聲急劇變化,即軸承達到了疲勞壽命,必須更換新軸承了。
(2)軸承的磨損
   滾動軸承并非純滾動,滾子與內(nèi)外圈滾道之間、保持架與滾子,內(nèi)外圈之間都存在滑動,滑動引起磨損,磨損后滾動表面的表層質(zhì)量惡化,軸承旋轉精度降低,游隙增加,甚至超出允許值,振動、噪聲增大,要減小滑動磨損則要提供良好的潤滑,在金屬滑動表面之間形成油膜,避免金屬之間的直接接觸,我們盡量改善潤滑,使較大磨損的出現(xiàn)滯后于疲勞壽命,軸承在使用一定程度后,磨損是必然要出現(xiàn)的,軸承輕微磨損后然可繼續(xù)使用,但發(fā)現(xiàn)聲音、震動、溫度異常,就必須更換軸承,保證大型電動機的安全運行。軸承的接觸疲勞剝落和磨損是不可避免的,軸承不可能永久使用下去,我們盡力避免高沖擊負荷,改善潤滑,提高軸承的使用壽命,減小磨損,使軸承的使用壽命大化。
(3)軸承的燒傷
   軸承運轉時,其中的滑動摩擦的零部件間,若溫度急劇升高,潤滑脂失效,其表層組織會發(fā)生改變,嚴重時發(fā)生粘接、卡死,即為軸承燒傷,燒傷是摩擦熱量急劇增加引起的一種瞬時現(xiàn)象,為避免燒傷,主要要改進軸承的設計,減小滑動摩擦,改善潤滑冷卻條件,保證潤滑脂的供給。
(4)潤滑脂失效
  在軸承運轉過程中潤滑脂本身的性能隨著時間是逐漸變化的,由于潤滑脂經(jīng)受反復剪切,潤滑脂的結構發(fā)生變化,基油逐漸氧化,塵埃、水份等雜質(zhì)的侵入,基油的蒸發(fā)或脂的泄漏等影響,后,潤滑脂失去正常的潤滑性能,摩擦溫度急劇增加,滾動表面產(chǎn)生燒傷,潤滑脂即失效了,它的損壞表現(xiàn)形式也是燒傷,但它是由于脂的逐漸惡化引起的,影響潤滑脂壽命的主要因素有工作溫度、軸承負荷、潤滑脂的成份等及使用的環(huán)境,電動機的振動、塵埃、水份。
4 結語
  在日常維護過程中,要注意現(xiàn)場的工作溫度對潤滑脂壽命的影響,環(huán)境溫度越高,軸承的工作溫度則更高。由于潤滑脂的成份是由基油稠化劑和添加劑所組成,基油采用礦物油,高粘度的基油適用于高溫、高負荷狀況,稠化劑選用鋰基,適用含水、高濕度場合,添加劑增加了抗氧化防銹功能,軸承在使用中適當補充新脂,提高軸承的使用壽命。同時根據(jù)不同大型高壓電動機運行狀況,確定潤滑脂的更換周期。
   軸承的使用壽命如能被我們掌握,以便做好定期更換,避免軸承的早期損壞,消滅突發(fā)性事故的發(fā)生,雖然軸承在運轉中的疲勞剝落和磨損是不可避免的,但是通過認真巡視和定期檢查,能一定程度上提高軸承的使用壽命。


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