技術(shù) | 高壓電機(jī)軸承高溫振動的原因及處理措施
引言
電機(jī)在運(yùn)行中,軸承的溫度過高或振動異常是一種比較常見的問題,其原因較多,根據(jù)具體的故障,具體分析。本文分析壓機(jī)高壓電機(jī)軸承溫度高、振動大的原因,提出相應(yīng)的處理措施,保證電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.1 軸承方面問題引起振動
(1)軸承有嚴(yán)重的疲勞剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋,或有過大噪音無法調(diào)整時(shí),則會造成軸承出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動等情況。
(2)軸承運(yùn)行過程中,軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕,軸承內(nèi)、外座圈的開裂,也會導(dǎo)致振動甚至造成設(shè)備地腳螺栓松動。
(3)軸向竄動是多方面因素造成的,與轉(zhuǎn)子軸向受力、定位球軸承選型、徑向配合性質(zhì)及軸向裝配間隙有直接關(guān)系,目前YRKK-630型1250kW高壓電機(jī)軸向竄動較小,通過采取定位軸承(6238)措施得到了很大程度的改善,軸向竄動引起軸承發(fā)熱與損壞的現(xiàn)象基本解決。
(4)軸承裝配質(zhì)量的影響,在軸承裝配過程中,應(yīng)嚴(yán)格按照裝配工藝規(guī)程操作,冷打、沖擊、磕碰、軸承滾道混入雜質(zhì)、外表面沾滿油污、不到位、軸的撓曲過大,定位不好、軸與軸承套的精度差,均影響到軸承裝配質(zhì)量,從而影響軸承的使用。聯(lián)軸器找正工藝差不符合要求,轉(zhuǎn)子存在動、靜不平衡,基礎(chǔ)剛性差、地腳虛,旋轉(zhuǎn)失速和喘振。有些轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損,或者是軸出現(xiàn)彎曲,就會導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力,從而使軸承發(fā)熱、振動,滾道嚴(yán)重磨損,直至破壞。
1.2 冷卻器風(fēng)機(jī)產(chǎn)生振動
(1)葉輪本身不平衡所引起的振動,其產(chǎn)生的原因有:葉輪上的零部件松動、變形或產(chǎn)生不均勻的腐蝕、磨損,工作介質(zhì)中的固體顆粒沉積在轉(zhuǎn)子上,檢修中更換的新零部件重量不均勻,制造中葉輪的材質(zhì)不絕對勻稱。
(2)葉輪與主軸配合間隙過大引起的振動,其主要原因是葉輪在制作加工過程中加工精度有誤差,軸頭出現(xiàn)橢圓。還有在修復(fù)過程中檢修人員用細(xì)砂紙打磨軸頭,多次修復(fù)后,導(dǎo)致主軸頭與葉輪配合間隙過大。加工精度有誤差、裝配有偏差等。
(3)主軸發(fā)生彎曲,其主要原因是風(fēng)機(jī)長期處于停用狀態(tài),在主軸葉輪自重的作用下,發(fā)生彎曲變形。這種情況經(jīng)常出現(xiàn)在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的風(fēng)機(jī)停用后,進(jìn)行檢修再次啟機(jī)時(shí),出現(xiàn)高壓風(fēng)機(jī)振動超標(biāo)的現(xiàn)象。再者主軸局部高溫也可使軸彎曲。主軸彎曲引起的振動特征與葉輪不平衡基本相同。
1.3 聯(lián)軸器的連接問題
聯(lián)軸器的連接問題是引起高壓電機(jī)振動的關(guān)鍵因素,主要包括以下幾點(diǎn):
(1)萬向軸的平衡塊或組件不平衡補(bǔ)償。
(2)拼裝式兩個(gè)萬向軸方向不在同一平面。
(3)當(dāng)萬向節(jié)曲折,軸管洼陷傳動軸裝配,標(biāo)志不傾向于將萬向節(jié)和花鍵軸的軸和軸管叉接頭,破壞了原有的平衡。
(4)萬向軸凸緣聯(lián)軸器松動,導(dǎo)致位置被偏轉(zhuǎn)。
(5)萬向軸的花鍵套筒花鍵磨損過多,或間隙過大。這些損壞都會帶來振動,萬向聯(lián)軸器的重量與轉(zhuǎn)速都會影響不平衡,理論計(jì)算與實(shí)際的不平衡量存在差異,相差太大必須校驗(yàn)減少不平衡量,一旦發(fā)現(xiàn)萬向聯(lián)軸器振動大,不能帶病工作,以免造成經(jīng)濟(jì)損失,并需要由專業(yè)的有相關(guān)資質(zhì)的廠家進(jìn)行維護(hù)或處理,將關(guān)鍵的部位元件精準(zhǔn)維護(hù),并做好測試及平衡。
1.4 電氣方面的缺陷引起的振動
(1)定子三相磁場不對稱,由于三相電壓不平衡,單相運(yùn)行等原因?qū)е麓胖行腻e(cuò)位;定子鐵心或定子線圈松動,使定子電磁振動和噪聲加大;電機(jī)氣隙不均引起的電磁振動;轉(zhuǎn)子導(dǎo)體故障,有松動的零件等。
(2)碳刷質(zhì)量差造成滑環(huán)磨損不圓,從而使碳刷跳動產(chǎn)生軸縱向跳動,產(chǎn)生振動,滑環(huán)與軸之間間隙較大,也能產(chǎn)生不平衡造成振動。
1.5 軸承質(zhì)量的影響
軸承質(zhì)量好壞常影響電機(jī)正常運(yùn)行,滾動軸承零件以點(diǎn)接觸或線接觸的形式,在高的交變接觸應(yīng)力下長期工作。主機(jī)的精度、壽命和可靠性很大程度上決定于軸承,劣質(zhì)軸承多表現(xiàn)出振動大、噪聲大、溫度高、壽命短的特點(diǎn),具體存在以下問題:
(1)檢查潤滑油脂是否有變質(zhì)、結(jié)塊、雜質(zhì)等不良情況,這是判斷軸承損壞原因的重要依據(jù)。檢查軸承有無咬壞和磨損;檢查軸承內(nèi)外圈、滾動體、保持架其表面的光潔度以及有無裂痕、銹蝕、脫皮、凹坑、過熱變色等缺陷,測量軸承游隙是否超標(biāo);檢查軸套有無磨損、坑點(diǎn)、脫皮,若有以上情況應(yīng)更換新軸承。
(2)軸承安裝時(shí)軸承內(nèi)徑與軸、外徑與外殼的配合非常重要,當(dāng)配合過松時(shí),配合面會產(chǎn)生相對滑動稱做蠕變。變一旦產(chǎn)生會磨損配合面,損傷軸或外殼,而且磨損粉末會侵入軸承內(nèi)部,造成發(fā)熱、振動和破壞。過盈過大時(shí),會導(dǎo)致外圈外徑變小或內(nèi)圈內(nèi)徑變大,減小軸承內(nèi)部游隙。為選擇適合用途的軸承,要考慮軸承負(fù)荷的性質(zhì)、大小、溫度條件、內(nèi)圈外圈的旋轉(zhuǎn)狀各種條件因素。
(3)軸承間隙過小時(shí),由于油脂在間隙內(nèi)剪力摩擦損失過大,也會引起軸承發(fā)熱,同時(shí),間隙過小時(shí),油量會減小,來不及帶走摩擦產(chǎn)生的熱量,會進(jìn)一步提高軸承的溫升。
但是,間隙過大則會改變軸承的動力特性,引起轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。因此需要針對不同的設(shè)備和使用條件選擇合適的軸承間隙
1.6 電機(jī)問題引起振動
電機(jī)空試振動不超標(biāo),帶上負(fù)載振動超標(biāo)。如:電機(jī)拖動的風(fēng)機(jī)、水泵振動,引起電機(jī)振動,有兩種原因:一種是找正偏差較大;另一種是主機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件(轉(zhuǎn)子)和電機(jī)轉(zhuǎn)子的殘余不平衡量所處相位重疊,對接后整個(gè)軸系在同一位置的殘余不平衡量大,所產(chǎn)生的激振動力大引起振動。
2.1 加油量不當(dāng),潤滑油脂過多或過少時(shí)
應(yīng)當(dāng)按照工作的要求定期給軸承加油。軸承加油后有時(shí)也會出現(xiàn)溫度高的情況,主要是加油過多。這時(shí)現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升,達(dá)到某點(diǎn)后(一般在比正常運(yùn)行溫度高10~15℃左右)就會維持不變,然后會逐漸下降。
2.2 所加油脂不符合要求或被污染時(shí)
潤滑油脂選用不合適,不易形成均勻的潤滑油膜,無法減少軸承內(nèi)部摩擦及磨損,潤滑不足,軸承溫度升高。當(dāng)不同型號的油脂混合時(shí),可能會發(fā)生化學(xué)反應(yīng),造成油脂變質(zhì)、結(jié)塊,降低潤滑效果。油脂受污染也會使軸承溫度升高,加油脂過程中落入灰塵,造成油脂污染,導(dǎo)致軸承箱內(nèi)部油脂劣化破壞軸承潤滑,溫度升高。因此應(yīng)選用合適的油脂,檢修中對軸承箱及軸承進(jìn)行清洗,加油管路進(jìn)行檢查疏通,不同型號的油脂不許混用;若更換其它型號的油脂時(shí),應(yīng)先將原來油脂清理干凈;運(yùn)行維護(hù)中定期加油脂,油脂應(yīng)妥善保管做防潮防塵措施。
總之,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,具體情況具體分析,針對出現(xiàn)的問題進(jìn)行針對性分析,根據(jù)軸承的品牌質(zhì)量,選擇合適的潤滑脂,保持軸承的清潔,嚴(yán)禁混用潤滑脂,更換潤滑脂務(wù)必將原來的潤滑脂清理干凈,再添加潤滑脂。在保養(yǎng)電機(jī)的過程中,所添加的潤滑脂務(wù)必保持干凈、防潮、防塵、避免變質(zhì)損壞軸承。加入適量的潤滑油,避免過量,引起軸承溫度升高,根據(jù)加油的量,判斷軸承的聲音,用油槍慢慢注入,直到軸承運(yùn)行的聲音正常為止,根據(jù)加油的記錄定期進(jìn)行加油,還要注意禁止異物從加油孔進(jìn)入,每次加油后包扎好,防止灰塵等進(jìn)入。
綜上所述,高壓電機(jī)在維護(hù)保養(yǎng)過程中,根據(jù)各個(gè)部位的故障選用合適的方法處理,以保證電機(jī)的質(zhì)量,通過檢修,對具體的故障采取對應(yīng)的措施,加強(qiáng)對工作人員的監(jiān)督和管理,提升電機(jī)的檢修質(zhì)量,保證電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
作者:王兆虎
來源:《中國水泥》
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