黃志宏
(勝利石油管理局勝利發(fā)電廠,山東東營(yíng) 257000)
摘 要:本文介紹了勝利發(fā)電廠二期兩臺(tái)300MW機(jī)組正式投產(chǎn)后高壓電機(jī)軸承的現(xiàn)狀,分析了部分軸承損壞的原因,并提出了一些改進(jìn)措施。
關(guān)鍵詞:軸承狀況;損壞原因分析;解決措施
勝利發(fā)電廠二期兩臺(tái)300MW機(jī)組分別于2003年11月和2004年4月正式投產(chǎn),截止2007年12月,送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、凝結(jié)水泵、磨煤機(jī)等軸承式高壓電機(jī)多次出現(xiàn)軸承溫度過(guò)高、振動(dòng)偏大、聲音異常等故障,嚴(yán)重者還導(dǎo)致軸承燒毀、轉(zhuǎn)軸磨損,不得不更換電機(jī),影響了機(jī)組運(yùn)行。
1 勝利發(fā)電廠高壓電機(jī)軸承應(yīng)用狀況
1.1 高壓電機(jī)軸承選用情況
勝利發(fā)電廠二期兩臺(tái)300MW機(jī)組軸承式高壓電機(jī)軸承的選用見(jiàn)表1。
表1 高壓電機(jī)軸承統(tǒng)計(jì)表

為了確保軸承質(zhì)量,從二期投產(chǎn)開(kāi)始,這些高壓電機(jī)一直使用的SKF進(jìn)口軸承,其潤(rùn)滑脂也一直使用進(jìn)口鋰基脂。
1.2 高壓電機(jī)軸承損壞情況
二期機(jī)組投產(chǎn)后,與一期兩臺(tái)機(jī)組相比,高壓電機(jī)運(yùn)行中發(fā)生故障比較頻繁。
2 高壓電機(jī)軸承故障的原因分析
2.1 影響軸承壽命的因素
軸承在承受負(fù)荷旋轉(zhuǎn)時(shí),由于套圈滾道面及滾動(dòng)體滾動(dòng)面不斷地受到交變負(fù)荷的作用,即使使用條件正常,也會(huì)因材料疲勞使?jié)L道面及滾動(dòng)面出現(xiàn)魚(yú)鱗狀損傷(稱(chēng)做剝離或剝落)。
在實(shí)際工作時(shí),軸承還會(huì)出現(xiàn)滾動(dòng)疲勞損傷以外的損傷現(xiàn)象,例如燒傷、保持架破損、生銹磨損、擦傷、壓痕等,影響軸承的使用壽命。通常影響軸承壽命的因素主要有:軸承選用不當(dāng)、機(jī)械問(wèn)題、安裝不當(dāng)、負(fù)荷過(guò)大、潤(rùn)滑問(wèn)題、密封不良等。這其中負(fù)荷和潤(rùn)滑問(wèn)題尤為重要?,F(xiàn)場(chǎng)使用軸承,其工作負(fù)荷往往大于其相應(yīng)的疲勞持久性極限負(fù)荷,在工作到一定的期限后,會(huì)由于本身材料達(dá)到疲勞極限,產(chǎn)生疲勞剝落而無(wú)法繼續(xù)使用。即使某些軸承的工作負(fù)荷低于其相應(yīng)的持久性極限負(fù)荷,也會(huì)由于難以根絕的軸承污染問(wèn)題而發(fā)生磨損失效,減少軸承的使用壽命。潤(rùn)滑是左右軸承性能的重要問(wèn)題。
2.2 滾動(dòng)軸承損傷通?,F(xiàn)象及原因
運(yùn)轉(zhuǎn)面剝離,剝離后呈明顯凸凹狀。原因:負(fù)荷過(guò)大,使用不當(dāng),安裝不良,軸或軸承箱精度不良,游隙過(guò)小,異常高溫造成的硬度下降。
軸承發(fā)熱變色,進(jìn)而燒傷不能旋轉(zhuǎn)。原因:游隙過(guò)小、潤(rùn)滑不足或潤(rùn)滑劑不當(dāng)、負(fù)荷過(guò)大、滾子偏斜。
部分缺口且有裂紋。原因:沖擊負(fù)荷過(guò)大,過(guò)盈過(guò)大,有較大剝離摩擦裂紋,安裝側(cè)精度不良,摩擦裂紋,使用不良。
鉚釘松動(dòng)斷裂,保持架破裂。原因:力矩負(fù)荷過(guò)大,高速旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)速變動(dòng)頻繁,潤(rùn)滑不良,卡入異物,振動(dòng)大,傾斜下安裝。
表面粗糙、伴有微小溶敷、套圈擋邊與滾子端面的擦傷卡傷。原因:潤(rùn)滑不良,異物侵入,軸承傾斜造成的滾子偏斜,軸向負(fù)荷大造成的擋邊面斷油,表面粗糙度大,滾動(dòng)體滑動(dòng)大。
表面局部或全部生銹,呈滾動(dòng)體齒狀生銹。原因:保管狀態(tài)不良,包裝不當(dāng),防銹劑不足,水分、酸溶液等侵入,直接用手拿軸承。
磨蝕,配合面產(chǎn)生紅銹色磨損粉粒。原因:過(guò)盈量不夠,軸承搖動(dòng)角小,潤(rùn)滑不足或處于無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài),非穩(wěn)定性負(fù)荷,運(yùn)輸中振動(dòng)。
表面磨損、造成尺寸變化,多伴有磨傷。原因:潤(rùn)滑劑中混入異物,潤(rùn)滑不良,滾子偏斜。
電蝕,滾動(dòng)面有噴火狀凹坑,進(jìn)一步發(fā)展則呈波板狀。原因:滾動(dòng)面通電。
蠕變,內(nèi)徑面或外徑面打滑,造成鏡面或變色。原因:配合處過(guò)盈不足,套筒緊固不夠,異常溫升,負(fù)荷過(guò)大。
2.3 勝利發(fā)電廠高壓電機(jī)軸承損壞原因分析
勝利發(fā)電廠二期兩臺(tái)300MW機(jī)組高壓電機(jī)軸承損壞主要表現(xiàn)為:軸承跑套、發(fā)熱嚴(yán)重、磨損嚴(yán)重及保持架松動(dòng)破裂等。這些軸承損壞的原因集中在以下幾個(gè)方面:安裝不良、負(fù)荷變化、潤(rùn)滑不良等。
2.3.1 安裝不良
軸承利用油加熱熱套安裝時(shí)溫度、加熱時(shí)間不夠,或是軸徑與軸承內(nèi)圈過(guò)盈量過(guò)大,采取手錘安裝時(shí)又敲擊不當(dāng)使軸承遭受了不必要的外力,導(dǎo)致軸承受損,甚至損傷轉(zhuǎn)軸。
2.3.2 負(fù)荷、機(jī)械問(wèn)題
負(fù)荷過(guò)大或變動(dòng)頻繁易對(duì)軸承材料產(chǎn)生疲勞影響,磨損加劇,減少軸承壽命,惡化軸承運(yùn)行質(zhì)量,嚴(yán)重時(shí)引起軸承保持架斷裂,溫度急劇升高,燒毀軸承等。此外,負(fù)載機(jī)械安裝不正或振動(dòng)也會(huì)對(duì)電機(jī)軸承帶來(lái)附加應(yīng)力。凝結(jié)水泵電機(jī)軸承的損傷一般由負(fù)載、機(jī)械的原因引起的。
2.3.3 潤(rùn)滑問(wèn)題
潤(rùn)滑脂過(guò)多會(huì)導(dǎo)致軸承發(fā)熱,潤(rùn)滑脂外溢損害電機(jī)繞組,過(guò)少又會(huì)引起潤(rùn)滑不良,軸承磨蝕、磨損加劇,溫度升高,振動(dòng)噪音增大等而使軸承很快損壞。而且高壓電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后,潤(rùn)滑脂會(huì)逐漸減少,甚或完全流失,導(dǎo)致軸徑和軸套間劇烈發(fā)熱。正常情況下,軸承損壞的原因主要是由潤(rùn)滑問(wèn)題,或Z初是由潤(rùn)滑問(wèn)題引起。
3 改進(jìn)措施
針對(duì)上面分析的導(dǎo)致軸承故障的原因,可以采取以下措施減少或避免以后高壓電機(jī)軸承發(fā)生類(lèi)似的問(wèn)題。
3.1 安裝方面
軸承在安裝時(shí)必須確保軸承、軸及外殼的清潔,采取適宜的安裝方法,提高安裝質(zhì)量,盡量避免軸承受不必要的外力,以免軸承受損。
3.2 軸承選用
目前選用的輕窄系列軸承,軸承承載能力不太高,可以考慮更換為中系列軸承,加大承載能力。
3.3 潤(rùn)滑方面
針對(duì)不同的環(huán)境溫度、工作條件,選擇合適的潤(rùn)滑脂,潤(rùn)滑脂不可混用。例如冬季可使用一些適宜在較低溫度條件下工作的潤(rùn)滑脂,到夏季再換成高溫潤(rùn)滑脂。
3.4 日常維護(hù)
電機(jī)運(yùn)行中,檢修與運(yùn)行人員加強(qiáng)對(duì)機(jī)械負(fù)載及電機(jī)軸承溫度、聲音、振動(dòng)等情況的監(jiān)測(cè),做到有問(wèn)題早發(fā)現(xiàn)、早處理,將故障消除在萌芽階段,避免故障的升級(jí),或是延緩軸承損壞更換的時(shí)間,節(jié)約成本。
來(lái)源:《科技資訊》2008年15期