高洪峰 焉瑞偉
(河北鋼鐵集團邯鋼公司焦化廠 河北邯鄲)
現(xiàn)有20臺套高壓電機,大部分電機所裝配的軸承均是滾動軸承,只有兩座6 m焦爐的煤氣鼓風機電機采用的是滑動軸承裝配形式。因此對于大部分維檢人員來說,滾動軸承的檢修維護更熟悉一些,但對滑動軸承的維檢略顯陌生。另外,鼓風機是焦化廠的關鍵設備,一旦電機出現(xiàn)故障,嚴重影響焦爐的正常生產(chǎn)。
滑動軸承能承受較重負載,因此常用在大型電機上,而滾動軸承不宜在重負載下使用。滑動軸承的油膜有吸振能力,所以適用于有振動和沖擊負載的場所?;瑒虞S承結構簡單,制造精度高,適用于很高的運轉精度,壽命長,可長期高速運轉?;瑒虞S承與滾動軸承相比,存在諸如更換時需要多次刮研、安裝調(diào)試時間長、摩擦因數(shù)較大(0.08~0.12),需要有單獨的供油系統(tǒng)等缺點,因此維護相對困難。
安裝調(diào)試滑動軸承時(以對開式軸瓦為例),擰下壓緊螺釘,取下上下瓦蓋與軸瓦,此時對滑動軸承進行檢查并做好原始記錄。
(1)測定軸頸與軸瓦間隙。測量采用壓鉛絲辦法,鉛絲直徑為間隙值的1.5~2倍,放在軸頸上為了防止鉛絲滑落可用少許黃油粘住。放好后,將上瓦蓋上好,對角擰緊螺釘,用力均勻,然后拆下,取出壓扁的鉛絲,用千分尺測量其厚度計算出軸瓦的間隙,一般軸瓦間隙值為軸頸的1‰~1.5‰mm。
(2)瓦與軸承蓋間隙,可用同樣的壓鉛絲法測定并計算出相應緊力對應的壓下量,該量應符合標準規(guī)定。圓柱形瓦緊力一般為0.03~0.05 mm,可傾瓦球形瓦一般緊力為±0.02 mm。
(3)測定側間隙。軸頸和下瓦的兩側間隙B值,用塞尺測量,通常軸瓦兩側間隙為軸頸的1‰mm或取B=A/2~A,A為頂間隙。
(4)測定軸向竄動量。采用塞尺和卡尺測量和檢查滑動軸承電機軸伸竄動間隙,同時也可查出軸瓦是否偏斜,一般情況下竄動間隙值約為軸頸的2%mm。
造成燒瓦的原因是由于油泵失效、供油不足或潤滑油臟,將油道、集濾器、濾清器等堵塞,使瓦內(nèi)供油中斷,軸承產(chǎn)生的熱量不能及時被潤滑油帶走,軸承和軸頸溫度升高、膨脹變形,使轉軸與軸瓦表面的金屬直接接觸。由于干摩擦,溫度進一步提高,以致潤滑油全部被燒掉,加劇了干摩擦,在極高溫度條件下使軸瓦合金燒熔,造成軸與軸瓦熔結在一起,發(fā)生燒瓦事故。
可檢查供油系統(tǒng)管路是否有堵塞現(xiàn)象,清洗系統(tǒng)管路。檢查軸瓦進油量是否充足,通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)壓力或軸承進油口節(jié)流圈孔徑大小來保證系統(tǒng)有足夠的潤滑油量。
檢查風機潤滑油冷卻系統(tǒng)是否有泄漏堵塞現(xiàn)象。冷卻器堵塞造成潤滑油溫度升高,冷卻器泄漏則造成潤滑油內(nèi)混有水分,潤滑油變質(zhì)。
滑動軸承振動是運行中常見的故障,滑動軸承的振動,大多是強迫振動,又稱同步振動,主要是軸系上的組件不平衡、聯(lián)軸器不對中、滑動軸承安裝不良等原因造成。
軸瓦安裝不良,可重新對軸瓦刮研,刮研時要保證軸承有足夠的接觸點和接觸角,軸承與軸頸之間接觸點和接觸角度是否合適,直接決定軸瓦運行時溫度的高低。一般接觸角度調(diào)整在55~60°,在接觸范圍內(nèi)刮研出的接觸點每平方厘米應在2~4個。
調(diào)整軸承外圓與軸承箱孔上的接觸面與壓緊力,圓柱形瓦緊力一般為0.03~0.05 mm,可傾式球形瓦一般緊力為±0.02 mm。
對于高速輕載荷軸承來說,頂間隙的大小,技術文件中一般規(guī)定了一個范圍值,即軸頸的1/1000~3/1000 mm,中小型電機滑動軸承徑向間隙最大磨損允許值見表1,大型電機滑動軸承徑向間隙最大磨損允許值見表2。根據(jù)多年的實踐,焦化廠所用滑動軸承軸瓦,一般間隙值為軸頸的1‰~1.5‰mm。
表1 中小型電機滑動軸承徑向間隙最大磨損允許值 mm
表2 大型電機滑動軸承徑向間隙最大磨損允許值 mm
(1)由于瞬間缺油,使金屬之間直接接觸形成干摩擦,造成局部磨損,使徑向間隙增大。由于徑向間隙超限,不能保持正常潤滑,破壞液體潤滑條件,使磨損加劇,電機產(chǎn)生振動,一直到不能運行為止。
(2)潤滑油混入雜質(zhì),造成軸瓦快速磨損。由于維修清潔工作不好或濾油器失效,使油中混入雜質(zhì),隨油進入軸承內(nèi),加劇了軸承的磨損。
(3)滑動軸承工作面裂紋,原因是澆注合金時操作問題,未能使熔化的合金形成一個整體,熔化合金之間有夾層。另外,由于軸瓦工作面承受交變負載,局部產(chǎn)生擦傷,形成高溫時合金強度降低,又在溫差壓力和油膜最大峰值壓力作用下產(chǎn)生了顯微裂紋。油浸入裂紋后,進一步加深了裂紋程度,最后導致軸瓦工作面發(fā)生嚴重裂紋。
實踐證明,在電機滑動軸承檢修中,抓住上述各關鍵環(huán)節(jié)妥善處理,能夠?qū)崿F(xiàn)電機長周期穩(wěn)定運行。以焦化廠使用的YB630M1-2型1000 kW電機為例,在機組滿負荷運行狀態(tài)下,電機前后軸承振動均不超過0.02 mm,軸承溫度在40℃左右,電機運行周期均在3年以上,大大降低了維修工的勞動強度。