新疆大型風(fēng)機(jī)軸承燒瓦原因及其處理辦法

發(fā)電有限公司2×300MW擴(kuò)建工程6號(hào)機(jī)組引風(fēng)機(jī)是成都電力機(jī)械廠制作的型號(hào)為AN28e6靜葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)，風(fēng)量為268.74m3/s，風(fēng)壓為4711Pa；電機(jī)是沈陽(yáng)電機(jī)股份有限公司供給的型號(hào)為YKK710-8電機(jī)，電機(jī)轉(zhuǎn)速為744r/min，功率為1 800kW，電壓為6 000V.電機(jī)兩頭為滑動(dòng)軸承結(jié)構(gòu)，瓦寬為220mm，甩油環(huán)外徑為363mm，厚度為11.5mm，寬度為30mm，質(zhì)量為3060g；軸頸外徑為200mm，橢圓度偏差為0.2mm.油室兩側(cè)各有一個(gè)油位計(jì)，軸承座與下軸瓦之間有一個(gè)電加熱器，下軸瓦下面有一個(gè)測(cè)溫元件。電機(jī)軸承的冷卻辦法為天然冷卻。

　　第一次試轉(zhuǎn)時(shí)，甲側(cè)引風(fēng)機(jī)電機(jī)推力端軸瓦溫度升高，定值維護(hù)停機(jī)；乙側(cè)引風(fēng)機(jī)電機(jī)脹大端軸瓦溫度升至報(bào)警值，為了防止設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，手動(dòng)停機(jī)。查看發(fā)現(xiàn)甲側(cè)引風(fēng)機(jī)電機(jī)推力端軸瓦有燒瓦現(xiàn)象，乙側(cè)引風(fēng)機(jī)電機(jī)脹大端軸瓦部分有磨痕。現(xiàn)場(chǎng)消缺，重新設(shè)備后，電機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)4

　　h無(wú)異?，F(xiàn)象。鍋爐空氣動(dòng)力場(chǎng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，2臺(tái)引風(fēng)機(jī)電機(jī)的軸瓦溫度穩(wěn)定在61.9℃（甲）、59.5℃（乙）后略微下降，滾動(dòng)正常。

　　2005年4月1日，電除塵氣流散布實(shí)驗(yàn)過(guò)程中除電機(jī)軸瓦溫度稍高外，其他正常。可是在氣流散布實(shí)驗(yàn)快完畢后，16∶00，62號(hào)引風(fēng)機(jī)電機(jī)側(cè)軸瓦溫 度快速攀升至62.4℃時(shí)；16∶30，61號(hào)引風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)側(cè)軸瓦溫度快速攀升至61.2℃，都有進(jìn)一步上升的趨勢(shì)。為了維護(hù)設(shè)備，手動(dòng)停機(jī)。2臺(tái)電機(jī)氣流散布實(shí)驗(yàn)時(shí)引風(fēng)機(jī)軸瓦溫升值見(jiàn)表1.

　　表1 氣流散布實(shí)驗(yàn)時(shí)引風(fēng)機(jī)軸瓦溫升值

　　時(shí)間 61號(hào)電機(jī)軸承溫度/℃ 時(shí)間 62號(hào)電機(jī)軸承溫度/℃

　　電機(jī)側(cè) 風(fēng)機(jī)側(cè) 電機(jī)側(cè) 風(fēng)機(jī)側(cè)

　　12：00 19.0 18.1 12：00 19.9 16.7

　　13：00 40.1 38.5 13：00 41.4 35.7

　　14：00 48.7 49.1 14：00 53.9 47.2

　　15：00 50.7 51.9 15：00 56.9 50.3

　　16：00 53.1 55.8 16：00 59.2 52.9

　　16：30 54.8 57.9 16：01 62.4 53.5

　　16：31 55.2 61.2

　　4月2日～4月5日對(duì)電機(jī)軸瓦崩潰查看，發(fā)現(xiàn)2臺(tái)電機(jī)端外側(cè)和風(fēng)機(jī)端外側(cè)軸瓦均有磨瓦現(xiàn)象，但內(nèi)側(cè)沒(méi)有磨瓦現(xiàn)象。一起發(fā)現(xiàn)油擋鄰近軸頸處油光滑顯著缺乏。對(duì)瓦面作刮瓦處理試轉(zhuǎn)，當(dāng)溫度到達(dá)56～60℃后，瓦溫快速攀升。前后試運(yùn)轉(zhuǎn)達(dá)11次，每次狀況都差不多。解瓦查看發(fā)現(xiàn)，瓦面痕跡共同。加大冷卻油量后，不再燒瓦，但溫度依然升至62℃，而且跟著氣溫的動(dòng)搖而動(dòng)搖。整個(gè)過(guò)程中，2臺(tái)風(fēng)機(jī)軸系振蕩很好，最大振蕩均為1絲左右。

　　2 原因剖析

　　打開(kāi)軸瓦對(duì)軸承進(jìn)行了仔細(xì)查看，如壓力角、空隙、橢圓度等，甲、乙側(cè)引風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承查看數(shù)據(jù)見(jiàn)表2.所有數(shù)據(jù)都符合標(biāo)準(zhǔn)和廠家技術(shù)要求，能夠掃除設(shè)備不當(dāng)?shù)脑颉?br/>
　　表2 甲、乙側(cè)引風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承查看數(shù)據(jù)

　　查看項(xiàng)目 甲側(cè)引風(fēng)機(jī)電機(jī) 乙側(cè)引風(fēng)機(jī)電機(jī)

　　推力端 脹大端 推力端 脹大端

　　電機(jī)軸與軸瓦之間側(cè)空隙/mm 0.15 0.15 0.15 0.15

　　電機(jī)軸與軸瓦之間頂空隙 /mm 0.33 0.32 0.32 0.33

　　電機(jī)軸瓦觸摸角 75° 75° 75° 75°

　　電機(jī)軸瓦觸摸面/點(diǎn)·cm-2 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1

　　軸肩與軸瓦之間空隙/ mm 7.4 7.6 7.5 7.4

　　因?yàn)橐L(fēng)機(jī)軸系軸向、水平、垂直方向振蕩都很小，所以掃除了軸系不對(duì)中、磁力線中心、電機(jī)根底等問(wèn)題。瓦面沒(méi)有被電擊的痕跡，所以也掃除了軸承座絕緣不行和轉(zhuǎn)子磁通量軸向散布不均等原因。2臺(tái)風(fēng)機(jī)為同一批產(chǎn)品，且燒瓦產(chǎn)生的過(guò)程和癥狀非常相似，所以初步確定毛病原因是共同的。

　　由這2臺(tái)引風(fēng)機(jī)電機(jī)軸瓦溫升高直至燒瓦整個(gè)過(guò)程，通過(guò)對(duì)原始記錄的數(shù)據(jù)資料進(jìn)行剖析，初步判斷毛病是因?yàn)樗τ铜h(huán)滾動(dòng)帶上來(lái)的油量太少，鄙人瓦壓力角內(nèi)無(wú)法構(gòu)成和堅(jiān)持必定厚度的油膜，導(dǎo)致軸頸與軸瓦觸摸沖突。瓦溫、油溫升高后，光滑油的黏度下降，加重了油膜的損壞，直至軸瓦與軸頸沖突，溫度急劇升高。當(dāng)溫度到達(dá)某一臨界數(shù)值時(shí)，油膜承壓才干低于軸頸壓力，由此將引起惡性循環(huán)，導(dǎo)致軸瓦溫度快速攀升。

　　加大光滑冷卻油量后，光滑油位高于軸瓦下瓦面，這盡管緩解了油膜的損壞，在必定程度上防止了軸與軸瓦的直接觸摸，可是此時(shí)的平衡溫度到達(dá)62℃，是一種高位平衡，軸承運(yùn)行危險(xiǎn)太大。

　　3 改善辦法

　?。?）更換光滑油。用46號(hào)機(jī)械油替代46號(hào)透平油，意圖是為了進(jìn)步光滑油的黏度，使得在甩油環(huán)滾動(dòng)時(shí)能夠帶上更多的油。但高溫時(shí)，機(jī)械油黏度的下降程度比透平油大。可是實(shí)驗(yàn)證明，作用并不顯著。

　?。?）對(duì)軸瓦進(jìn)口油囊作加深處理。在出油側(cè)添加出油油囊，在瓦面開(kāi)網(wǎng)狀油槽，意圖是為了加大軸光滑冷卻油的循環(huán)速度。上述辦法沒(méi)有起到?jīng)Q定性作用。

　?。?）對(duì)甩油環(huán)進(jìn)行改善。在粗糙甩油面內(nèi)側(cè)開(kāi)淺斜槽，在甩油環(huán)旁邊面加開(kāi)幾條淺油槽。該辦法一起帶來(lái)了正、負(fù)兩方面的效應(yīng)。正面作用是有利于甩油環(huán)在滾動(dòng)過(guò)程中儲(chǔ)油，使得帶油量添加。負(fù)面作用是油槽加深，出油量相對(duì)于帶油量的比重下降。

　?。?）加大光滑油量。將油位實(shí)踐高度到達(dá)下瓦面以下（圖紙要求下瓦的2/3高度），這樣盡管緩解了油膜損壞，但油位太高，以致部分換熱作用變差，平衡時(shí)溫度太高，危險(xiǎn)加大。

　?。?）在油室內(nèi)加設(shè)盤管式水冷卻設(shè)備。該辦法相對(duì)比較簡(jiǎn)易便利?？墒且?yàn)橛褪医Y(jié)構(gòu)特殊，且添加冷卻設(shè)備將相對(duì)減少油室中的油量，如果產(chǎn)生冷卻水效率下降或者上層油溫升高現(xiàn)象（冷卻只能針對(duì)基層油），溫度就不能很好控制。

　　現(xiàn)場(chǎng)施行作用標(biāo)明，施行上述多種辦法后的作用并不顯著，以上辦法不能夠從根本上解決軸瓦溫度過(guò)高的問(wèn)題。

　　在這種狀況下，只要改動(dòng)光滑冷卻辦法，才干到達(dá)軸瓦降溫的意圖。在對(duì)問(wèn)題進(jìn)行剖析的根底上，決定采用電機(jī)軸承外循環(huán)冷卻設(shè)備。改善前、后軸瓦結(jié)構(gòu)圖，分別見(jiàn)圖1、圖2.電機(jī)用外循環(huán)光滑體系見(jiàn)圖3.盡管添加了出資，但有效地添加了散熱量和光滑流量。在挑選油循環(huán)的途徑上，采用進(jìn)油（冷油）噴淋，油室高位油溢流回油的計(jì)劃。在電機(jī)軸承外部加裝一套循環(huán)光滑油體系，供2臺(tái)電機(jī)4個(gè)軸瓦用。甩油環(huán)依然保存，在每個(gè)軸承上瓦靠進(jìn)油側(cè)裝1根Dg15的進(jìn)油管，設(shè)備1個(gè)Dg15的閥門，以便調(diào)節(jié)進(jìn)油量的大小，0.2MPa壓力對(duì)軸頸直接噴淋。每個(gè)軸瓦約有4L/min的光滑油流經(jīng)瓦面，充足的油量構(gòu)成必定的油膜，保證沖突面處于液體沖突狀況，并及時(shí)帶走軸承產(chǎn)生的熱量。用軸承座的預(yù)留接口做回油接口（管徑為Dg50），使油室依然堅(jiān)持原有的油位高度。當(dāng)外循環(huán)設(shè)備產(chǎn)生毛病或斷電，導(dǎo)致短時(shí)間意外事端產(chǎn)生時(shí)，甩油環(huán)依然能夠向軸瓦供油。值班人員發(fā)現(xiàn)瓦溫上升快，溫度高等異常狀況后，能夠及時(shí)處理，采納辦法以防止燒瓦事端的產(chǎn)生。

　　為確認(rèn)電機(jī)軸承外循環(huán)冷卻設(shè)備的可靠性，設(shè)備裝好后，將6號(hào)鍋爐的一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)、密封風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)悉數(shù)發(fā)動(dòng)，按照設(shè)備的額定工況進(jìn)行滿負(fù)荷運(yùn)行，運(yùn)行48h，整個(gè)過(guò)程中最高溫度一直堅(jiān)持在37℃左右，說(shuō)明上述計(jì)劃起到了很好作用。