王航

摘 ?要：針對(duì)蘭州西固熱電有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱“西固公司”）2×330 MW機(jī)組投產(chǎn)以來豪頓華生產(chǎn)的L3N 2213.04.00 SBL6T型離心式一次風(fēng)機(jī)運(yùn)行中出現(xiàn)的一些缺陷和問題進(jìn)行原因分析，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的缺陷處理和檢修實(shí)際總結(jié)出了一些檢修維護(hù)方面的經(jīng)驗(yàn)和方法，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢修作業(yè)的向?qū)砸?guī)范供大家分析探討。通過對(duì)一次風(fēng)機(jī)各類故障處理的全過程進(jìn)行記錄，為電廠機(jī)電一體化檢修處理大型轉(zhuǎn)機(jī)綜合類型缺陷（例如振動(dòng)、溫度、滲漏等）提供了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和一個(gè)生動(dòng)可靠的模板，與此同時(shí)，還給電廠技術(shù)管理和檢修調(diào)度提出了更高的要求，發(fā)人深思。

關(guān)鍵詞：一次風(fēng)機(jī);軸瓦式電動(dòng)機(jī);軸瓦振動(dòng);研刮處理

中圖分類號(hào)：TH432 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.14.138

1 ?一次風(fēng)機(jī)缺陷及問題概述

西固公司2×330 MW機(jī)組自2009年投產(chǎn)以來一次風(fēng)機(jī)一直運(yùn)行不穩(wěn)定，風(fēng)機(jī)機(jī)械側(cè)軸承長(zhǎng)期在65 ℃左右運(yùn)行，機(jī)械側(cè)軸承與電動(dòng)機(jī)軸瓦漏油問題無(wú)法徹底解決。特別是2011年B級(jí)檢修后，風(fēng)機(jī)缺陷非但沒有消除，反而有加重的趨勢(shì)，故障較為頻繁。一次風(fēng)機(jī)缺陷主要集中在以下幾個(gè)方面：①電動(dòng)機(jī)推、承力軸瓦振動(dòng)超標(biāo)，長(zhǎng)期在0.20～0.30 mm運(yùn)行;②風(fēng)機(jī)推力側(cè)軸承，電動(dòng)機(jī)推力、承力側(cè)軸瓦長(zhǎng)期溫度高，平均在65 ℃左右，先后于2011-08、2011-12、2012-02、2012-04發(fā)生了四次軸承或軸瓦燒損故障;③風(fēng)機(jī)推力側(cè)軸承、電動(dòng)機(jī)推力、承力側(cè)軸瓦端蓋漏油嚴(yán)重，有一兩臺(tái)風(fēng)機(jī)漏油情況已到非常嚴(yán)重的地步，甚至每天都需要補(bǔ)加一次油品。

2 ?一次風(fēng)機(jī)故障頻繁的原因

電動(dòng)機(jī)軸瓦的軸向振動(dòng)會(huì)對(duì)風(fēng)機(jī)推力軸承產(chǎn)生很大的軸向力，而滾動(dòng)軸承軸向載荷的承載非常有限，長(zhǎng)期受力做功，必然會(huì)引起溫度的升高。同時(shí)，軸瓦本身的振動(dòng)對(duì)其自身也是一種破壞，必然造成潤(rùn)滑油膜的破壞，進(jìn)而導(dǎo)致瓦溫?zé)o法控制。另外，電動(dòng)機(jī)軸瓦的三向振動(dòng)會(huì)在很大程度上破壞油封間隙，最終造成油封損壞而大量滲漏。

整治小組經(jīng)過對(duì)軸瓦進(jìn)行解體檢查發(fā)現(xiàn)，軸瓦工作面偏移造成軸瓦接觸角變小;軸瓦工作面接觸點(diǎn)過少，分布極不均勻;軸瓦工作面約2/3未承載受力;在其工作面，潤(rùn)滑油渾濁并有金屬粉末;測(cè)量軸瓦進(jìn)、出油間隙過小，不符合實(shí)際需求。這幾種軸瓦缺陷都會(huì)導(dǎo)致在風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)瓦面油膜缺失或供油不足而發(fā)生干半磨。

3 ?一次風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)軸瓦振動(dòng)原因及解決

3.1 ?轉(zhuǎn)子不平衡造成的電動(dòng)機(jī)軸瓦振動(dòng)

以1號(hào)鍋爐A一次風(fēng)機(jī)為例分析電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)的頻譜，就地對(duì)電動(dòng)機(jī)頻譜儀顯示：電動(dòng)機(jī)單轉(zhuǎn)前、后軸瓦振動(dòng)大（前端軸瓦垂直振動(dòng)0.65 mm，水平振動(dòng)0.37 mm;后端軸瓦垂直振動(dòng)0.85 mm，水平振動(dòng)0.43 mm），一倍頻大，也有明顯的二、三、四倍頻，非驅(qū)動(dòng)端有較大五倍頻。

對(duì)于電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)振動(dòng)偏大的問題，項(xiàng)目組堅(jiān)持從源頭抓起，為下一步的鍋爐專業(yè)固定連接和電動(dòng)機(jī)找正工作爭(zhēng)取打好設(shè)備基礎(chǔ)。通過頻譜分析，判斷造成電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)振動(dòng)大的原因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡，立即現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡工作，經(jīng)試驗(yàn)測(cè)算后，在電動(dòng)機(jī)后端平衡盤上安裝配重256 g，以消除轉(zhuǎn)子的不平衡。試轉(zhuǎn)結(jié)果：電動(dòng)機(jī)前、后端軸瓦振動(dòng)良好，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

利用此方法，西固公司一次風(fēng)機(jī)治理小組完成了#1、#2鍋爐4臺(tái)一次風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)試驗(yàn)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，4臺(tái)電動(dòng)機(jī)均有不同程度的轉(zhuǎn)子不平衡問題，所以進(jìn)行了轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡試驗(yàn)工作。將電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)的最大振動(dòng)均控制在0.03 mm以內(nèi)。

3.2 ?地腳剛性較差導(dǎo)致的軸瓦振動(dòng)

依舊以1號(hào)爐A一次風(fēng)機(jī)為例，當(dāng)電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)動(dòng)平衡試驗(yàn)完成后，鍋爐專業(yè)對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行找正和固定連接工作。

根據(jù)電動(dòng)機(jī)軸瓦垂直振動(dòng)大、水平較小的現(xiàn)象，初步判斷電動(dòng)機(jī)在地腳剛度方面存在問題，立即將電動(dòng)機(jī)吊出，重新處理電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)。將原先所加的尺寸偏小的10～15片薄銅找正墊全部更換，采用了新加工的大張的尺寸為500×200 mm的找正銅墊，重新進(jìn)行精密找正工作;嚴(yán)格控制每個(gè)電動(dòng)機(jī)地腳的找正墊數(shù)量，防止找正墊加多后造成電動(dòng)機(jī)地腳剛性減弱。工作結(jié)束后，一次風(fēng)機(jī)帶負(fù)荷試轉(zhuǎn)，振動(dòng)值≤0.05 mm，符合標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到了檢修要求。

3.3 ?蛇形聯(lián)軸器老化等造成的軸瓦振動(dòng)

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)取的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸瓦水平方向的振動(dòng)幅值明顯高于垂直、軸向的振動(dòng)幅值。電動(dòng)機(jī)軸瓦水平方向的振幅為265 μm（峰值），電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端水平方向的振動(dòng)值較大，僅從振動(dòng)值上看，似乎是電動(dòng)機(jī)的問題。

依據(jù)上述分析可以得出結(jié)論，電動(dòng)機(jī)與風(fēng)機(jī)之間的聯(lián)軸器存在變形和齒面凹坑情況，且聯(lián)軸器簧圈變形是引起振動(dòng)幅值隨負(fù)荷顯著變化的根本原因。經(jīng)過對(duì)蛇形彈簧聯(lián)軸器的更換及對(duì)聯(lián)軸器中心的重新調(diào)整，電動(dòng)機(jī)的異常振動(dòng)現(xiàn)象消失。

4 ?電動(dòng)機(jī)前、后軸瓦研刮處理

針對(duì)軸瓦缺項(xiàng)，整治小組決定通過軸瓦研刮來解決該問題。

以2號(hào)鍋爐B一次風(fēng)機(jī)軸瓦為例，首先進(jìn)行球面瓦球面的研刮，保證其和瓦座的充分接觸、潤(rùn)滑良好;球面與基座周界局部間隙不大于0.08 mm，長(zhǎng)度不大于5 mm，累計(jì)長(zhǎng)度小于周界長(zhǎng)度的25%.然后進(jìn)行瓦面的研刮，工作面接觸角控制在60°～75°;控制接觸點(diǎn)每10×10 mm2不少于2點(diǎn);軸表面光滑，無(wú)毛刺和棱角，橢圓度、圓錐度不大于0.05 mm;研刮控制進(jìn)出油間隙，控制調(diào)整膨脹間隙為2 m，推力間隙為0.40 mm，軸瓦頂部間隙為0.30 mm。最后，鑒于此一次風(fēng)機(jī)軸瓦上蓋固定螺栓偏小，剛度不夠，有可能引起軸瓦振動(dòng)，項(xiàng)目組決定再在外蓋頂部外緣加一張0.10 mm厚的銅皮，以彌合軸瓦座上蓋與瓦蓋頂部之間的間隙，增加軸瓦剛度。

完成上述所有工序后全面恢復(fù)，在全天溫度最高的時(shí)候先進(jìn)行了8 h的電動(dòng)機(jī)空轉(zhuǎn)，軸瓦溫度控制在了50 ℃以內(nèi)，再進(jìn)行帶負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)，溫度控制在53～56 ℃之間。

綜上所述，通過對(duì)4臺(tái)一次風(fēng)機(jī)電機(jī)軸瓦的研刮和瓦口、瓦頂之間的間隙調(diào)整，基本解決了長(zhǎng)期困擾我們的電動(dòng)機(jī)軸瓦溫度過高問題。

5 ?在線放油裝置的安裝

通過在線放油裝置的安裝，解決了油質(zhì)惡化造成的風(fēng)機(jī)軸承潤(rùn)滑冷卻失效問題，控制了一次風(fēng)機(jī)械側(cè)推力軸承溫度過高的問題。

就當(dāng)時(shí)公司實(shí)際情況，不具備風(fēng)機(jī)軸承座改造的時(shí)間，整治小組通過討論，創(chuàng)造性地提出了在線換油的設(shè)想并付諸實(shí)踐。原理如下：利用原有風(fēng)機(jī)推力對(duì)軸承座上前后兩個(gè)油位觀察孔中的一個(gè)進(jìn)行改造。拆下原有放油孔上的有機(jī)玻璃，利用放油孔上原有的絲扣引出一段鋼管并加裝一個(gè)小球閥，接在軸承座外部一處可靠、便于操作的位置。如果在運(yùn)行中，油品惡化發(fā)黑造成軸承溫度高時(shí)，檢修人員要一邊在軸承上部加油孔注油，一邊通過加裝的放油管路將發(fā)黑的油品放出軸承座。這樣就可以保證風(fēng)機(jī)在不停運(yùn)的情況下完成油品更換工作，從而實(shí)現(xiàn)控制軸承溫度的目的。

6 ?磁力油擋的加裝

磁力油擋的加裝，徹底解決了一次風(fēng)機(jī)軸承、軸瓦座漏油的缺陷，現(xiàn)場(chǎng)文明生產(chǎn)煥然一新。

磁力油擋技術(shù)是近些年發(fā)展起來的一項(xiàng)高新技術(shù)，它在轉(zhuǎn)機(jī)滲漏治理、汽輪機(jī)氣封等方面較之傳統(tǒng)工藝發(fā)揮出了不可比擬的優(yōu)越性。本次一次風(fēng)機(jī)整治，我們選擇了秦皇島華宇通電力科技公司的組合式密封油擋。

組合式密封油擋是結(jié)合了浮動(dòng)式和無(wú)間隙油擋的優(yōu)點(diǎn)而形成的一種替代產(chǎn)品，其密封理論既有油膜密封理論，又有間隙密封理論，基本組成結(jié)構(gòu)分為外環(huán)和內(nèi)環(huán)。內(nèi)環(huán)采用了高分子復(fù)合材料，經(jīng)過特殊的工藝鑲嵌在金屬材料上。在膨脹時(shí)，復(fù)合材料依附在金屬材料上，因此整個(gè)內(nèi)環(huán)的膨脹為金屬的膨脹，很好地保證了密封間隙的穩(wěn)定性。密封面利用了高分子材料的特點(diǎn)，所以使內(nèi)環(huán)與轉(zhuǎn)動(dòng)件之間的間隙最小化，達(dá)到了很好的密封效果。

7 ?一次風(fēng)機(jī)治理的思考和啟發(fā)

對(duì)于西固公司這樣一個(gè)老企業(yè)，幾十年的科層制度和車間管理模式已經(jīng)越來越不利于企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和發(fā)展，尤其是類似一次風(fēng)機(jī)這種機(jī)電一體化的綜合問題，專業(yè)與專業(yè)之間的溝通協(xié)作一直是困擾我們的難點(diǎn)問題，而團(tuán)隊(duì)模式恰恰是解決這一矛盾的靈丹妙藥。

通過本次治理工作，西固公司設(shè)備和檢修隊(duì)伍得到了鍛煉，開闊了視野，堅(jiān)定了信心，它的成功不僅保證了2×330 MW機(jī)組鍋爐一次風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)帶負(fù)荷，更重要的是它為我們以后的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械檢修積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)西固公司的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)帶來了極其深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)

[1]韓捷，張瑞林.旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障機(jī)理及診斷技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1997.

[2]秦樹人.齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)檢測(cè)與診斷技術(shù)[M].重慶：重慶大學(xué)出版社，1999.

[3]陳進(jìn).機(jī)械設(shè)備振動(dòng)與故障診斷[M].上海：上海交通大學(xué)出版社，1994.

〔編輯：王霞〕

Analysis and Treatment of the Frequent Failures of a Centrifugal Fan

Wang Hang

Abstract： Lanzhou Xigu thermal power limited liability company（hereinafter referred to as “Xigu company”）2 * 330 MW generating units put into operation since Haodunhua production L3N 2213.04.00 SBL6T type centrifugal a wind machine operation in some of the defects and problems in carries on the reason analysis， and according to the site of the imperfections on processing and maintenance practice， the paper summarizes the experience and methods of some maintenance， and combined with on-site maintenance wizard specification of. Through the whole process of a wind machine various types of fault treatment were recorded for the mechanical and electrical integration of maintenance of power plant processing large rotary type synthesis defects（such as vibration， temperature， leakage， etc.）provides some practical experience and a vivid and reliable template. At the same time， back to the power plant technology management and maintenance scheduling put forward higher requirements， thought-provoking.

Key words： a fan type motor; bearing; bearing vibration; scraping treatment