淺談高壓西瑪電YE2電機機軸承的使用壽命

時間：2020-01-23 12:17

隨著火電單機組容量的不斷增大，在火力發(fā)電企業(yè)的生產(chǎn)過程中，大型高壓電動機的使用越來越多，已經(jīng)成為電力生產(chǎn)輔機系統(tǒng)主要的動力源，高壓電動機在運行中發(fā)生故障的幾率顯著增加，對整個電力生產(chǎn)所帶來危害和損失也相當(dāng)大的，尤其是大、中型高壓電動機發(fā)生故障，嚴重時造成機組非正常停運。根據(jù)對電機故障全國各火電廠的大概統(tǒng)計，高壓電動機軸承損壞或因為軸承損壞而造成的電機故障，占了電動機全部故障的三分之二以上，為此結(jié)合某火電廠300MW機組廠用高壓電動機幾起典型故障，對電動機軸承故障發(fā)生的原因及處理方法進行分析，對如何進一步提高檢修隊伍的檢修質(zhì)量，減少設(shè)備檢修維護費用，提高設(shè)備的安全運行水平起到一定的作用。

 2、同一臺大型高壓電動機的兩次檢修過程

某電廠300MW機組的A引風(fēng)機電機。該電機為上海電機廠生產(chǎn)的YKK560-4型、1250KW高壓電動機。該機組投產(chǎn)運行一年多的時間，A引風(fēng)機電機發(fā)生了兩次軸承損壞故障，尤其剛投產(chǎn)兩個多月，該電機負荷側(cè)軸承損壞，A引風(fēng)機電機故障跳閘，造成機組非正常停運，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。事故發(fā)生后，檢修人員對該電動機進行了解體檢查，發(fā)現(xiàn)電動機軸伸端軸承燒毀，軸承架、滾子磨損嚴重、脫落，軸承內(nèi)、外圈局部變?yōu)樗{色，電動機軸伸端軸承內(nèi)、外側(cè)油蓋燒損。軸承內(nèi)套與轉(zhuǎn)子過熱燒死在一起，電動機定、轉(zhuǎn)相擦，直接造成定子線棒接地損壞，定子鐵芯嚴重變形。該電動機出廠到損壞期間沒有進行過維修，運行時間也不長，還不到對電動機進行加油維護規(guī)程要求的時間，一般這種電動機的補充加油周期為2000小時；清洗軸承、更換潤滑脂的周期為1年。造成故障的原因可能軸承內(nèi)部缺油，造成軸承燒毀。運行人員在發(fā)現(xiàn)電動機負荷側(cè)軸承有發(fā)熱現(xiàn)象時，由于經(jīng)驗不足未能引起高度重視，在軸承問題直線上升的情況下，不是及時的緊急停運故障電動機，而是采用觀察的不當(dāng)措施，延長了故障軸承的運行時間，造成事故擴大。

電機重新投入運行后，檢修人員制訂了高壓電動機預(yù)防措施。及早發(fā)現(xiàn)問題及早解決問題的對策。嚴格執(zhí)行制定《電動機軸承加油維護工作條例》，重新明確和強調(diào)電動機軸承的補充加油和大修周期。組織檢修人員進一步學(xué)習(xí)電動機維修規(guī)程，提高業(yè)務(wù)技能。強化設(shè)備維護的組織管理。該電機運行6個月后進行過一次解體檢查，發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇側(cè)軸承銅保持架有磨損，隨即進行了更換。而負荷側(cè)軸承未發(fā)現(xiàn)明顯異常，仔細對軸承的滾柱檢查發(fā)現(xiàn)有各別三個上有細微的小裂紋，軸承間隙符合要求。從運行記錄來看無論是溫度、振動都很好。由于這種軸承價格昂貴，未更換負荷側(cè)軸承。電動機恢復(fù)運行后正常。

A引風(fēng)機電機在運行4個月后，電機出現(xiàn)了輕微的“咕嚕、咕嚕、???” 異常聲音，就地聽是從電機本體靠近負荷側(cè)傳出來的。測量電動機前軸承的振動最大4至5絲，軸承溫度正常。對電動機外部進行了全面的檢查，異常聲音消除不了，不是負荷側(cè)軸承發(fā)出的聲音。在隨后的幾周內(nèi)對電機加強了巡視檢查，發(fā)現(xiàn)聲音逐漸增大，但測量電動機前、后軸承的振動、軸承溫度正常。經(jīng)過多次分析懷疑內(nèi)部定子線棒護板有松動，申請對電機內(nèi)部檢查，將電機上部風(fēng)筒調(diào)走，人從上部下去檢查結(jié)果未發(fā)現(xiàn)問題。只是將懷疑的護板螺栓進行了緊固。投入運行后異音依然存在，而且有變大的趨勢。進一步分析判斷可能是電機內(nèi)軸承間隙變大，一是電動機因軸承內(nèi)缺乏潤滑油形成軸承干磨，二是軸承中滾柱或軸承滾道有磨損，因而使電動機軸承室內(nèi)發(fā)出異常的“咕嚕、咕嚕、???”。應(yīng)該是軸承的聲音,以前有過進口的軸承特別是NU系列的軸承 有時就是會發(fā)出吹哨聲，通過加潤滑油有很大改善。于是對電動機的負荷側(cè)軸承進行加油，并在漏油口堆點油上去,結(jié)果聲音沒有任何變化，只有解體檢查負荷側(cè)軸承。解體檢查果真是電機負荷側(cè)軸承有問題，上次檢修發(fā)現(xiàn)的滾柱上頭發(fā)絲細的小裂紋，發(fā)展成滾柱表面脫落，滾道內(nèi)形成縱向傷痕，其他滾柱也全部損壞，經(jīng)過更換軸承恢復(fù)運行。

 3、大型高壓電動機軸承的壽命

滾動軸承的壽命是指軸承的疲勞壽命，即到軸承滾動表面出現(xiàn)疲勞剝落為止的累計工作小時數(shù)或運轉(zhuǎn)的總轉(zhuǎn)數(shù)，但除正常的疲勞剝落外，還有多種損壞形式，常有磨損、燒傷、潤滑脂失效等，損壞的軸承表現(xiàn)為運轉(zhuǎn)不靈活，摩擦力矩和溫升急劇增高，振動和發(fā)出噪聲，甚至出現(xiàn)軸承卡死而不能旋轉(zhuǎn)，要掌握影響軸承使用壽命的主要因素，首先對軸承損壞的幾種形式進行分析，找到引起損壞的原因。

（1）軸承的接觸疲勞剝落

在滾動軸承中由于載荷反復(fù)交變作用下，有時沖擊負荷大，滾柱（滾子）或內(nèi)外圈表面由于接觸負荷的反復(fù)作用，形成裂紋，并繼續(xù)擴展，直至金屬表層產(chǎn)生片狀或點坑狀剝落，軸承在運轉(zhuǎn)時一旦發(fā)生疲勞剝落，其振動和噪聲急劇變化，即軸承達到了疲勞壽命，必須更換新軸承了。

（2）軸承的磨損

滾動軸承并非純滾動，滾子與內(nèi)外圈滾道之間、保持架與滾子，內(nèi)外圈之間都存在滑動，滑動引起磨損，磨損后滾動表面的表層質(zhì)量惡化，軸承旋轉(zhuǎn)精度降低，游隙增加，甚至超出允許值，振動、噪聲增大，要減小滑動磨損則要提供良好的潤滑，在金屬滑動表面之間形成油膜，避免金屬之間的直接接觸，我們盡量改善潤滑，使較大磨損的出現(xiàn)滯后于疲勞壽命，軸承在使用一定程度后，磨損是必然要出現(xiàn)的，軸承輕微磨損后然可繼續(xù)使用，但發(fā)現(xiàn)聲音、震動、溫度異常，就必須更換軸承，保證大型電動機的安全運行。軸承的接觸疲勞剝落和磨損是不可避免的，軸承不可能永久使用下去，我們盡力避免高沖擊負荷，改善潤滑，提高軸承的使用壽命，減小磨損，使軸承的使用壽命最大化。

（3）軸承的燒傷

軸承運轉(zhuǎn)時，其中的滑動摩擦的零部件間，若溫度急劇升高，潤滑脂失效，其表層組織會發(fā)生改變，嚴重時發(fā)生粘接、卡死，即為軸承燒傷，燒傷是摩擦熱量急劇增加引起的一種瞬時現(xiàn)象，為避免燒傷，主要要改進軸承的設(shè)計，減小滑動摩擦，改善潤滑冷卻條件，保證潤滑脂的供給。

（4）潤滑脂失效

在軸承運轉(zhuǎn)過程中潤滑脂本身的性能隨著時間是逐漸變化的，由于潤滑脂經(jīng)受反復(fù)剪切，潤滑脂的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，基油逐漸氧化，塵埃、水份等雜質(zhì)的侵入，基油的蒸發(fā)或脂的泄漏等影響，最后，潤滑脂失去正常的潤滑性能，摩擦溫度急劇增加，滾動表面產(chǎn)生燒傷，潤滑脂即失效了，它的損壞表現(xiàn)形式也是燒傷，但它是由于脂的逐漸惡化引起的，影響潤滑脂壽命的主要因素有工作溫度、軸承負荷、潤滑脂的成份等及使用的環(huán)境，電動機的振動、塵埃、水份。

4 結(jié)語

在日常維護過程中，要注意現(xiàn)場的工作溫度對潤滑脂壽命的影響，環(huán)境溫度越高，軸承的工作溫度則更高。由于潤滑脂的成份是由基油稠化劑和添加劑所組成，基油采用礦物油，高粘度的基油適用于高溫、高負荷狀況，稠化劑選用鋰基，適用含水、高濕度場合，添加劑增加了抗氧化防銹功能，軸承在使用中適當(dāng)補充新脂，提高軸承的使用壽命。同時根據(jù)不同大型高壓電動機運行狀況，確定潤滑脂的更換周期。

軸承的使用壽命如能被我們掌握，以便做好定期更換，避免軸承的早期損壞，消滅突發(fā)性事故的發(fā)生，雖然軸承在運轉(zhuǎn)中的疲勞剝落和磨損是不可避免的，但是通過認真巡視和定期檢查，能一定程度上提高軸承的使用壽命。