高壓電機(jī)滾動(dòng)軸承故障及改進(jìn)

高壓電機(jī)作為發(fā)電廠最重要的輔助能源，分布廣泛，數(shù)量眾多。滾動(dòng)軸承是運(yùn)行中損壞最頻繁的電機(jī)部件，占電機(jī)故障的最大比例。如果西瑪電機(jī)滾動(dòng)軸承故障嚴(yán)重，電機(jī)定轉(zhuǎn)子將被清掃，電機(jī)將損壞，負(fù)載輸出將發(fā)生變化，影響系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。本文結(jié)合某高壓電機(jī)在日常運(yùn)行中的情況，分析了軸承故障的原因和過(guò)程。制定改進(jìn)措施，消除軸承故障，延長(zhǎng)軸承壽命，解決電機(jī)軸承運(yùn)行中發(fā)熱、漏油、壽命低和突然損壞的問(wèn)題，降低維護(hù)成本，將因軸承原因?qū)е碌脑O(shè)備運(yùn)行降至最低。


1.軸承故障的原因

1.1潤(rùn)滑不良和潤(rùn)滑管理不當(dāng)

潤(rùn)滑脂是軸承潤(rùn)滑的關(guān)鍵。潤(rùn)滑脂可以在軸承的運(yùn)動(dòng)表面之間形成油膜，從而減少磨損，還可以散發(fā)軸承運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量，防止軸承在高溫下?lián)p壞。面對(duì)過(guò)去的問(wèn)題，主要焦點(diǎn)是潤(rùn)滑管理不當(dāng)。雖然所選潤(rùn)滑脂具有良好的耐高溫性和機(jī)械穩(wěn)定性，但粘度太大，補(bǔ)充量不準(zhǔn)確，日常維護(hù)總是擔(dān)心潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂少，定期添加的油太多，油量沒(méi)有參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。由于許多西瑪電機(jī)都是外包的，潤(rùn)滑脂的混合使用由來(lái)已久，因此缺乏使用喇叭指針評(píng)估工作條件的經(jīng)驗(yàn)。

1.2電機(jī)裝配不當(dāng)

例如，運(yùn)行兩個(gè)月后，#3機(jī)器的#3真空泵電機(jī)出現(xiàn)負(fù)載側(cè)軸承問(wèn)題。分析軸承磨損后，發(fā)現(xiàn)定子和轉(zhuǎn)子不同心。由專(zhuān)業(yè)制造商加工負(fù)載側(cè)軸承室。但兩個(gè)月后，同樣的問(wèn)題再次出現(xiàn)在非負(fù)載側(cè)軸承上。它表明，非負(fù)載側(cè)軸承也是一種用于固定和軸向目的的雙滾道軸承（由于熱膨脹，兩側(cè)定位需要更高的轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)度計(jì)算精度）。沒(méi)有足夠的強(qiáng)度來(lái)倒塌。因此，判斷轉(zhuǎn)子仍有反向推力。檢查發(fā)現(xiàn)，軸承座圈的位置向前移動(dòng)，這是因?yàn)檩S承中的油蓋有厚（約1毫米）的絕緣墊。

1.3軸承裝配不正確

西瑪電機(jī)安裝的軸承配合公差過(guò)緊或過(guò)松，裝配過(guò)程中的溫度控制不正確軸承安裝不正確。軸承內(nèi)圈和轉(zhuǎn)子軸頸過(guò)緊或裝配不規(guī)范，臥式電機(jī)中裝配良好的滾動(dòng)軸承僅徑向加載。如果干擾過(guò)大或過(guò)小，會(huì)加劇軸承老化和損壞。

例如，第一加熱站A的冷凝水回收泵的電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中可以聽(tīng)到負(fù)載側(cè)軸承的明顯異常噪音。雖然軸承溫度不高，但外油蓋的放油孔經(jīng)常滴油。拆卸時(shí)，發(fā)現(xiàn)負(fù)載側(cè)的軸承屬于NU系列（將該軸承安裝在非負(fù)載側(cè)更有意義），內(nèi)圈未安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，偏差約為一厘米。因此，滾子和滾道之間的接觸面積太小，磨損嚴(yán)重，內(nèi)圈與擋油板摩擦，產(chǎn)生與潤(rùn)滑脂混合的鐵銷(xiāo)。

1.4異物進(jìn)入軸承

軸承加油時(shí)，軸承內(nèi)混入異物，或軸承磨損產(chǎn)生的金屬屑混入潤(rùn)滑脂進(jìn)入軸承，造成軸承異常磨損、異響、發(fā)熱、卡澀、壓痕等現(xiàn)象。


例如，來(lái)自B#6爐的磨煤機(jī)電機(jī)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)西瑪電機(jī)關(guān)閉以檢查軸承時(shí)，擋油板和軸承之間的潤(rùn)滑脂變成了金條。由于這一發(fā)現(xiàn)，它很快被更換了。

2.軸承缺陷的評(píng)估方法

2.1固體診斷方法

電機(jī)噪聲診斷包括使用特殊的喇叭指針來(lái)傾聽(tīng)電機(jī)端蓋軸承上的軸承運(yùn)行噪聲，以分析和判斷電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。聽(tīng)診是現(xiàn)場(chǎng)評(píng)估電機(jī)運(yùn)行狀況的最簡(jiǎn)單、最有效的方法。由于人為因素，流程分散，但需要維護(hù)人員積累多年的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)。滾動(dòng)軸承在運(yùn)行過(guò)程中可能有輕微的運(yùn)行噪音。如果高壓電機(jī)發(fā)出平穩(wěn)的旋轉(zhuǎn)聲，可以認(rèn)為它工作正常；如果噪音太大或有異常噪音或撞擊噪音，則表明軸承有缺陷。

2.2溫度監(jiān)測(cè)程序

使用電機(jī)軸承在線(xiàn)溫度檢測(cè)裝置，或使用溫度計(jì)或紅外輻射溫度計(jì)等測(cè)量軸承運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的溫度，并與正常運(yùn)行條件下的溫度進(jìn)行比較，判斷軸承是否正常。由于軸承的工作條件不同，西瑪電機(jī)不能簡(jiǎn)單地用一個(gè)特定的溫度值來(lái)判斷軸承的誤差，而應(yīng)該用比較法和軸承在一定時(shí)間內(nèi)的溫升值進(jìn)行比較分析。

2.3檢查潤(rùn)滑油狀況的程序

利用高壓電機(jī)故障的機(jī)會(huì)，檢查電機(jī)軸承上的潤(rùn)滑脂是否缺失、干燥和變質(zhì)，以及潤(rùn)滑脂中是否有金屬污染和其他異物。同時(shí)，直接判斷軸承的工作狀態(tài)，檢查軸承是否磨損，必要時(shí)更換軸承和潤(rùn)滑脂。
2.4振動(dòng)檢測(cè)方法

如果軸承有缺陷，發(fā)射的固有頻率用于評(píng)估軸承是否有缺陷。機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)參數(shù)主要包括加速度、速度和位移。因此，振動(dòng)計(jì)可以用來(lái)測(cè)量機(jī)械振動(dòng)的參數(shù)。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，可以判斷軸承的工作狀態(tài)是否正常。適用于正常運(yùn)行時(shí)標(biāo)準(zhǔn)軸振動(dòng)大的電機(jī)。請(qǐng)找機(jī)械師檢查或重新校準(zhǔn)。

3.改善措施

3.1妥善保管，嚴(yán)格控制保管質(zhì)量

軸承質(zhì)量是影響軸承壽命的關(guān)鍵因素。軸承的質(zhì)量直接影響電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和維護(hù)周期。為了保證質(zhì)量，西瑪電機(jī)必須充分了解軸承的結(jié)構(gòu)和操作，以便選擇正確的軸承來(lái)安裝、潤(rùn)滑和維護(hù)軸承。

高壓電機(jī)的軸承出廠時(shí)應(yīng)密封并裝箱。軸承也應(yīng)涂上防銹油，并用防銹紙或塑料板密封。存放軸承的倉(cāng)庫(kù)應(yīng)注意清潔環(huán)境，避免灰塵等污染；注意防潮和相對(duì)濕度，一般控制在60%以下。環(huán)境溫度應(yīng)適中，最好在20°C左右，并避免陽(yáng)光直射。

3.2正確安裝和改進(jìn)維護(hù)技術(shù)

安裝時(shí)應(yīng)選擇規(guī)格型號(hào)符合設(shè)計(jì)要求的軸承。用千分尺測(cè)量或擠壓引線(xiàn)厚度，測(cè)得的徑向間隙不得超過(guò)規(guī)定值。如果軸承間隙過(guò)大，電機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)損壞電機(jī)軸承。如果軸承間隙過(guò)小，可能會(huì)在運(yùn)行過(guò)程中堵塞軸承，導(dǎo)致軸承燒壞。同時(shí)，應(yīng)保證倉(cāng)庫(kù)采購(gòu)路線(xiàn)

安裝前，應(yīng)清潔軸承與工件的配合面，嚴(yán)格控制軸承的安裝溫度。一般來(lái)說(shuō)，可以使用油沸騰法和渦流加熱法來(lái)安裝軸承。

通過(guò)團(tuán)隊(duì)技術(shù)講座和現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的形式，西瑪電機(jī)對(duì)維修人員進(jìn)行業(yè)務(wù)技術(shù)和工藝知識(shí)的培訓(xùn)，提高維修人員的實(shí)際動(dòng)手操作水平和維修技能。

3.3加強(qiáng)軸承潤(rùn)滑管理

潤(rùn)滑脂管理與軸承的穩(wěn)定運(yùn)行有關(guān)。高壓電機(jī)兩端軸承上掛有潤(rùn)滑脂名片，可有效防止?jié)櫥h(huán)中意外添加或未添加潤(rùn)滑脂，并明確提醒維護(hù)人員日常維護(hù)工作，確保電機(jī)軸承安全運(yùn)行，確保設(shè)備安全。

由于電機(jī)軸承潤(rùn)滑脂的性質(zhì)不明確，我們的日常維護(hù)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到潤(rùn)滑脂混合或在潤(rùn)滑循環(huán)期間不應(yīng)添加潤(rùn)滑脂的情況，這嚴(yán)重危及軸承和設(shè)備的安全運(yùn)行，這種情況會(huì)出現(xiàn)在最低限度。

不同類(lèi)型的潤(rùn)滑油具有不同的粘度。當(dāng)補(bǔ)充或更換不同于規(guī)定類(lèi)型的潤(rùn)滑油時(shí)，如果新更換的潤(rùn)滑油的粘度高于原潤(rùn)滑油的粘度，則在運(yùn)行過(guò)程中溫度會(huì)升高；如果粘度低于原來(lái)的粘度，則在操作過(guò)程中，沒(méi)有油會(huì)在摩擦表面上形成薄膜并損壞軸承。因此，一般應(yīng)注意潤(rùn)滑油的數(shù)量和類(lèi)型。確保記錄注入的潤(rùn)滑脂量和注入時(shí)間間隔。軸承潤(rùn)滑脂必須清潔，一般潤(rùn)滑脂容量為軸承內(nèi)部體積的1/2-2/3。

3.4消除西瑪電機(jī)中的紋波電流

最簡(jiǎn)單的方法是將電機(jī)一端（通常是驅(qū)動(dòng)端）的軸承與其端蓋隔離，同時(shí)將絕緣套筒和絕緣墊圈安裝到固定軸承套筒的螺栓上，并將軸承安裝到電機(jī)上，以便將軸電源與高壓電機(jī)端蓋電路完全斷開(kāi)，從而切斷紋波電流的路徑?；蛟谖鳜旊姍C(jī)軸上安裝接地碳刷進(jìn)行接地。

4.結(jié)論

高壓電機(jī)的安全運(yùn)行主要取決于軸承質(zhì)量，軸承質(zhì)量直接影響電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和維護(hù)周期。因此，西安西瑪電機(jī)有必要加強(qiáng)設(shè)備的精益管理，提高維修技術(shù)水平。加強(qiáng)對(duì)電機(jī)的日常檢查，制定電機(jī)維護(hù)和滾動(dòng)檢查計(jì)劃，定期檢查電機(jī)軸承，做好軸承潤(rùn)滑工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，降低高壓電機(jī)軸承的故障率，確保設(shè)備運(yùn)行的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)。

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