高压电机滚动轴承故障原因及改进措施

作者:未知

  【摘 要】高压电机作为电厂的主要辅机动力,分布广泛且数量众多。滚动轴承是电机在运行中故障发生最频繁的部件,在电机的故障中所占比例最大。电机滚动轴承的故障严重时,会造成电机定转子扫膛,使电机损坏,影响负载出力发生变化和系统的正常安全运行。本文通过对高压电机在日常运行中的情况,对轴承产生故障的原因及过程进行了分析。制定出消除轴承故障,延长轴承寿命的改进措施,解决了电动机轴承的发热、漏油、寿命低以及运行中突发性损坏的问题,减少了检修费用,把因为轴承的原因影响设备运行的情况降至到最低点。
  【关键词】高压电机;轴承;故障原因;改进措施
  1 轴承故障的产生原因
  1.1 润滑不良及润滑管理不当
  润滑脂是轴承润滑的关键所在,润滑脂可以在轴承的运动面间形成油膜,从而减小磨损;还带走轴承因运动产生的热量,防止轴承因高温而导致的损伤。针对以往出现的问题,主要集中在润滑管理不当,选用的润滑脂虽然耐高温和机械稳定性都较好,但粘稠度太大,在加油量上掌握的不准;日常维护中总怕润滑脂少了定期加油加的太多,没有加油量的参数标准。在利用听针判断运行情况方面经验欠缺,由于许多电机是外修,润滑脂混用的情况长期存在。
  1.2 电动机装配不当
  例如#3机#3真空泵电机,运行两个月负荷侧轴承就出现了问题,经过对轴承磨损情况的分析,判断是定、转子不同心造成。让专业厂家对负荷侧轴承室进行了加工处理。但两个月后非负荷侧轴承又出现了同样的问题。解体发现非负荷侧轴承也是定、推两用双滚道轴承(两侧定位对转轴受热膨胀的长度计算精度要求较高)此轴承是外保持架磨损严重,轴承座圈外侧边缘有因磨损严重,强度不够而崩损的缺口。因此判断转子还是有向后的推力。检查发现由于轴承内油盖起绝缘作用的垫子较厚(1mm左右)致使轴承座圈位置前移。
  1.3 轴承安装不正确
  轴承配合公差太紧或太松,装配时温度控制不当轴承装不到位。轴承内圈与转子轴颈配合过紧或组装不规范,在卧式电动机中装配良好的滚动轴承只受径向应力。如果配合过盈过大或不到位,都会加剧轴承老化、损坏。
  例如供热首站A凝结水回收泵电机,运行中用听针能听到负荷侧轴承明显的异音,虽然轴承温度不高,但外油盖排油口频繁滴油。解体发现负荷侧轴承为NU系列(此轴承安装在非负荷侧更合理),内圈在转轴上差一厘米左右未安装到位。造成滚柱与跑道接触面太小而磨损严重,内圈并与挡油盘摩擦产生铁销混在润滑脂中。
  1.4 轴承进入异物
  给轴承加油时混入异物或因轴承磨损产生的金属屑混入润滑脂进入轴承内部,会造成轴承出现异常磨损出现异音、发热、卡死、压痕等现象。
  例如:#6炉B磨煤机电机在停运检查轴承时发现挡油盘与轴承间的润滑脂变成金黄色的条块,多亏发现及时并立即更换了。
  2 轴承故障判断方法
  2.1 声音诊断法
  电动机声音诊断是使用专用听针,在电动机端盖轴承处听取轴承运转的声音,用来分析判断电动机运行的状况。听诊是现场判断电机运行状况最简便有效的方法,由于存在人为因素,工艺存在分散性,但需要检修人员长期的检修经验积累。滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声,如果发出均匀的、平稳的转动声,就可以认定其工作正常;如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声,则说明轴承有故障。
  2.2 温度监测法
  利用电机轴承在线温度检测装置,或使用测温仪或红外线辐射测温仪等,测量轴承运行时产生的温度,并与正常运转工况下的温度进行比较,来判断轴承是否正常。因为轴承的工作情况不一样,不能简单地用某一温度值来判断轴承故障,应通过比较的方法,在一定时间内利用轴承的温升值来加以进行比较分析。
  2.3 润滑油脂状态检查法
  利用电机停运机会,对电机轴承润滑油脂进行检查,看润滑油脂是否缺少、干枯、变质,润滑油脂内有无金属杂质及其他异物等现象。从而直接地判断轴承运行工作状况,看看轴承是否有磨损现象,必要时更换轴承和润滑油脂。
  2.4 振动检测法
  轴承存在缺陷时,所发出的特征频率来判断轴承是否发生故障。机械设备的振动参数主要有加速度、速度和位移,因此可采用测振仪来测量机械振动的参数,通过数据分析判断,轴承的工作状态是否正常。对平时运行中串轴严重振动大的电机。联系机械专业进行检查或重新找正。
  3 改进措施
  3.1 妥善保管,严把轴承质量
  轴承质量是轴承寿命的关键因素,轴承质量的好坏直接影响到电机的运行时间和检修周期,保证质量就需要我们全面了解轴承的结构及运行的规律,做到正确地选配轴承、安装轴承以及润滑保养轴承。
  轴承在出厂时,都应有密封包装。轴承也应涂上了防锈油,并用防锈纸或塑料薄膜密封包装。轴承存放的仓库应注意环境清洁,避免灰尘等杂质;注意防潮,相对湿度,一般控制在60%以下。环境温度要适中,在20℃左右为宜,并避免阳光直射。
  3.2 正确安装,提高检修工艺水平
  安装时应选用规格型号符合设计要求的轴承。用千分尺测量或壓铅丝的厚度即可,测出的径向间隙不应超过规定的数值。轴承的间隙过大在运行中会引起电机振动,长时间运行会造成电机轴承损坏,轴承间隙过小,运行中可能会出现轴承抱死现象,烧坏轴承。同时应保证轴承进货渠道,
  安装前在轴承和工件的配合面上要清理干净,严格控制轴承的装配温度,轴承的安装一般可采用油煮法和涡流加热法。
  以班组技术讲座和现场指导的形式,对检修人员进行业务技术、工艺知识的培训,提高检修人员的实际动手操作水平和检修技能。
  3.3 加强轴承润滑管理
  润滑脂的管理好坏关系着轴承的稳定运行。高压电动机两端轴承悬挂固定润滑脂名称卡片,可以有效防止润滑脂误加或不在润滑周期内添加,给检修人员的日常维护工作给予明确的提醒,保证电机轴承及设备的安全运行。
  由于电机轴承润滑油脂种类不明确,在我们日常维护过程中经常会发生润滑油脂的混加或在润滑周期内该加时不加的情况,严重威胁轴承和设备的安全运行,我们的目标就是要将此类情况降低到最低限度。
  润滑油品种不同,粘度也不同。在添加或更换指定牌号以外的润滑油时,若新更换的润滑油的粘度比原来的高,则运行时温度将升高;比原来的粘度低时,则运行中会出现摩擦面无油膜,也会损伤轴承。所以,一般要注意润滑油的油量和品种。要注意有关润滑脂的填充量、填充时间间隔的记录情况。轴承用润滑脂必须清洁,一般润滑脂的填充量是轴承内部容积的1/2-2/3。
  3.5 消除电机出现轴电流
  最简单的方法是将电机一端(一般在驱动端)的轴承与其端盖加上绝缘,同时将固定轴承套的螺杆加上绝缘套和绝缘垫圈,将轴承安装在电机上,这样就可以把轴电流与电机端盖的回路完全隔断了,以隔断轴电流的通路。或在电机转轴上加装一个接地碳刷,进行接地。
  4 结束语
  高压电机安全运行主要取决于轴承质量,直接影响到电机的运行时间和检修周期。所以要加强设备精益化管理,提高检修工艺水平。加强每天的电机巡回检查,制定好电机的维护及滚动检修计划,定期对电动机的轴承进行检查,做好轴承润滑工作,及时发现缺陷,降低高压电机轴承的故障率,确保设备的安全稳定和经济运行。
  (作者单位:华电龙口发电股份有限公司)
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