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小型汽輪機(jī)軸承損壞原因淺析

2013-05-13

陳貴科
（廣西金光糖廠）
　　一般地說，汽輪機(jī)軸承在運(yùn)行中如果沒有外來不正常因素的影響，其壽命應(yīng)該說是無限的，但是在實(shí)際使用中，往往由于供油不足,油質(zhì)惡化，異物侵入，安裝間隙及中心不正確，機(jī)組振動(dòng)等原因?qū)е螺S承損壞。軸承損壞因素雖然是多方面的，但高速輕載汽輪機(jī)的滑動(dòng)軸承損壞原因主要有兩種，一是汽輪機(jī)中心偏差過大，二是軸承修刮方法不正確。
　　一、中心不正引起的軸承損壞
　　汽輪機(jī)每次檢修時(shí)都要通過聯(lián)軸器來正兩個(gè)轉(zhuǎn)子的中心，所謂找中心，就是找兩個(gè)轉(zhuǎn)子連接對(duì)輪的圓周，平面的錯(cuò)位，張口的差值，如果中心偏差過大，將會(huì)引起轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的附加力，從而引起振動(dòng)。此時(shí)，軸承可能受到兩種情況的影響，一是由于中心不正，各軸承負(fù)荷分配不均，使某個(gè)軸承特別是聯(lián)軸器兩端負(fù)荷過大，超出油膜的承載能力而損壞；二是由于中心不正，通過聯(lián)軸器的兩根轉(zhuǎn)子中心線不重合，從一個(gè)轉(zhuǎn)子傳遞給另一個(gè)轉(zhuǎn)子的圓周切線方向的力，相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)的中心線就不能平衡，因此引起轉(zhuǎn)子及其軸承的振動(dòng)，這種振動(dòng)使轉(zhuǎn)子不斷地對(duì)軸承的合金起往復(fù)的冷作沖擊作用，軸頸在上下兩個(gè)半軸承間的沖擊，破壞了油膜的穩(wěn)定性，這種現(xiàn)象在受到外界因素的影響時(shí)尤為明顯，如機(jī)組出力突然變化，周波變化等，如果軸承頂部間隙小，那么軸頸往復(fù)運(yùn)動(dòng)的范圍就較小，油膜所受的沖擊力自然也較小，但當(dāng)軸承間隙越大時(shí)，軸頂對(duì)油膜的沖擊力就越大，甚至造成激烈的振動(dòng)，合金在受到往復(fù)運(yùn)動(dòng)軸頸的沖擊下，二金屬表面發(fā)生臨界接觸而出現(xiàn)自印，經(jīng)長時(shí)間的冷作作用，受沖擊力Z大的合金表面發(fā)生疲勞而產(chǎn)生微細(xì)裂縫，由于這些裂縫處于油膜壓力Z高處，在振動(dòng)及油膜壓力的作用下，裂縫合成一個(gè)或是數(shù)個(gè)單獨(dú)的密閉回路，裂縫內(nèi)的合金塊開始剝離、破碎。一般情況下，軸承的中間部受到的壓力Z大，溫度亦Z高，故損壞部位多在中間位置。軸承損壞后，由于中心發(fā)生變化，部分負(fù)荷通過聯(lián)軸器轉(zhuǎn)移到其他軸承，一方面減輕了該軸的受力，另一方面軸承的接觸面積變大，相應(yīng)地提高了承受負(fù)荷的能力，在這種情況下，除了聯(lián)軸器加速磨損外，軸承受損面積一般不再繼續(xù)擴(kuò)大，除非中心變化太大或機(jī)組振動(dòng)增大。從軸承的損壞原因，如果是中心不正引起的振動(dòng)造成的損壞，一般損壞面積都比較大，運(yùn)行的時(shí)間越長，損壞的面積就越大。
　　二、軸承修刮方法不正確引起的軸承損壞
　　造成軸承修刮方法不正確的主要原因有兩種。一種是在軸承下部60°～120°的范圍內(nèi)用刮刀刮出一些花坑或井字坑，認(rèn)為這樣可以寸油，對(duì)潤滑有利，這樣做法實(shí)際上破壞了軸承的光潔度，使油膜厚度不均勻，對(duì)高轉(zhuǎn)速的機(jī)組來說是不利的。一種是將軸承60°～120°的范圍內(nèi)修刮成與軸頸相配的觸面，亦就是軸頸與軸承接觸的部分與軸頸半徑相等。（見圖一）這種做法往往破壞了軸承與軸頸之間收縮形的契形間隙，眾所周知，軸頸與油膜及旋轉(zhuǎn)作用力作用下，而是稍微偏隨旋轉(zhuǎn)方向一定角度。此時(shí)，軸頸正好處于原來修刮好的等半徑范圍的邊緣。（見圖二）這個(gè)邊緣實(shí)際上是一個(gè)凸起的部分，軸頸與軸承之間要在這個(gè)“高坡”上建立油膜是非常困難的。我們知道，軸頸與軸承之間能形成油膜的先決條件之一是必須有一個(gè)良好的契形。否則將不能承載起轉(zhuǎn)子工作時(shí)的負(fù)載。由于油膜建立不良，軸頸與軸承很容易發(fā)生半液體摩擦，使軸承局部高溫而損壞合金。所以，正確地修刮軸承是防止軸承損壞，提高使用壽命的重要措施之一。
　　總之，只要正確地掌握滑動(dòng)軸承的修刮方法，合理地使用測(cè)量工具找好機(jī)組的中心，使各軸承的負(fù)荷分配符合要求，就能將軸承損壞事故減少到Z低限度，提高汽輪機(jī)的運(yùn)行穩(wěn)定性及安全性。