新疆大型风机轴承烧瓦原因及其处理办法

新疆大型风机轴承烧瓦原因及其处理办法

发电有限公司2×300MW扩建工程6号机组引风机是成都电力机械厂制作的型号为AN28e6静叶可调式轴流风机，风量为268.74m3/s，风压为4711Pa；电机是沈阳电机股份有限公司供给的型号为YKK710-8电机，电机转速为744r/min，功率为1 800kW，电压为6 000V.电机两头为滑动轴承结构，瓦宽为220mm，甩油环外径为363mm，厚度为11.5mm，宽度为30mm，质量为3060g；轴颈外径为200mm，椭圆度偏差为0.2mm.油室两侧各有一个油位计，轴承座与下轴瓦之间有一个电加热器，下轴瓦下面有一个测温元件。电机轴承的冷却办法为天然冷却。

　　第一次试转时，甲侧引风机电机推力端轴瓦温度升高，定值维护停机；乙侧引风机电机胀大端轴瓦温度升至报警值，为了防止设备严重损坏，手动停机。查看发现甲侧引风机电机推力端轴瓦有烧瓦现象，乙侧引风机电机胀大端轴瓦部分有磨痕。现场消缺，重新设备后，电机试运转4

　　h无异常现象。锅炉空气动力场实验时，2台引风机电机的轴瓦温度稳定在61.9℃（甲）、59.5℃（乙）后略微下降，滚动正常。

　　2005年4月1日，电除尘气流散布实验过程中除电机轴瓦温度稍高外，其他正常。可是在气流散布实验快完毕后，16∶00，62号引风机电机侧轴瓦温 度快速攀升至62.4℃时；16∶30，61号引风机风机侧轴瓦温度快速攀升至61.2℃，都有进一步上升的趋势。为了维护设备，手动停机。2台电机气流散布实验时引风机轴瓦温升值见表1.

　　表1 气流散布实验时引风机轴瓦温升值

　　时间 61号电机轴承温度/℃ 时间 62号电机轴承温度/℃

　　电机侧 风机侧 电机侧 风机侧

　　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日对电机轴瓦崩溃查看，发现2台电机端外侧和风机端外侧轴瓦均有磨瓦现象，但内侧没有磨瓦现象。一起发现油挡邻近轴颈处油光滑显着缺乏。对瓦面作刮瓦处理试转，当温度到达56～60℃后，瓦温快速攀升。前后试运转达11次，每次状况都差不多。解瓦查看发现，瓦面痕迹共同。加大冷却油量后，不再烧瓦，但温度依然升至62℃，而且跟着气温的动摇而动摇。整个过程中，2台风机轴系振荡很好，最大振荡均为1丝左右。

　　2 原因剖析

　　打开轴瓦对轴承进行了仔细查看，如压力角、空隙、椭圆度等，甲、乙侧引风机电机轴承查看数据见表2.所有数据都符合标准和厂家技术要求，能够扫除设备不当的原因。

　　表2 甲、乙侧引风机电机轴承查看数据

　　查看项目 甲侧引风机电机 乙侧引风机电机

　　推力端 胀大端 推力端 胀大端

　　电机轴与轴瓦之间侧空隙/mm 0.15 0.15 0.15 0.15

　　电机轴与轴瓦之间顶空隙 /mm 0.33 0.32 0.32 0.33

　　电机轴瓦触摸角 75° 75° 75° 75°

　　电机轴瓦触摸面/点·cm-2 ≥1 ≥1 ≥1 ≥1

　　轴肩与轴瓦之间空隙/ mm 7.4 7.6 7.5 7.4

　　因为引风机轴系轴向、水平、垂直方向振荡都很小，所以扫除了轴系不对中、磁力线中心、电机根底等问题。瓦面没有被电击的痕迹，所以也扫除了轴承座绝缘不行和转子磁通量轴向散布不均等原因。2台风机为同一批产品，且烧瓦产生的过程和症状非常相似，所以初步确定毛病原因是共同的。

　　由这2台引风机电机轴瓦温升高直至烧瓦整个过程，通过对原始记录的数据资料进行剖析，初步判断毛病是因为甩油环滚动带上来的油量太少，鄙人瓦压力角内无法构成和坚持必定厚度的油膜，导致轴颈与轴瓦触摸冲突。瓦温、油温升高后，光滑油的黏度下降，加重了油膜的损坏，直至轴瓦与轴颈冲突，温度急剧升高。当温度到达某一临界数值时，油膜承压才干低于轴颈压力，由此将引起恶性循环，导致轴瓦温度快速攀升。

　　加大光滑冷却油量后，光滑油位高于轴瓦下瓦面，这尽管缓解了油膜的损坏，在必定程度上防止了轴与轴瓦的直接触摸，可是此时的平衡温度到达62℃，是一种高位平衡，轴承运行危险太大。

　　3 改善办法

　　（1）更换光滑油。用46号机械油替代46号透平油，意图是为了进步光滑油的黏度，使得在甩油环滚动时能够带上更多的油。但高温时，机械油黏度的下降程度比透平油大。可是实验证明，作用并不显着。

　　（2）对轴瓦进口油囊作加深处理。在出油侧添加出油油囊，在瓦面开网状油槽，意图是为了加大轴光滑冷却油的循环速度。上述办法没有起到决定性作用。

　　（3）对甩油环进行改善。在粗糙甩油面内侧开浅斜槽，在甩油环旁边面加开几条浅油槽。该办法一起带来了正、负两方面的效应。正面作用是有利于甩油环在滚动过程中储油，使得带油量添加。负面作用是油槽加深，出油量相对于带油量的比重下降。

　　（4）加大光滑油量。将油位实践高度到达下瓦面以下（图纸要求下瓦的2/3高度），这样尽管缓解了油膜损坏，但油位太高，以致部分换热作用变差，平衡时温度太高，危险加大。

　　（5）在油室内加设盘管式水冷却设备。该办法相对比较简易便利。可是因为油室结构特殊，且添加冷却设备将相对减少油室中的油量，如果产生冷却水效率下降或者上层油温升高现象（冷却只能针对基层油），温度就不能很好控制。

　　现场施行作用标明，施行上述多种办法后的作用并不显着，以上办法不能够从根本上解决轴瓦温度过高的问题。

　　在这种状况下，只要改动光滑冷却办法，才干到达轴瓦降温的意图。在对问题进行剖析的根底上，决定采用电机轴承外循环冷却设备。改善前、后轴瓦结构图，分别见图1、图2.电机用外循环光滑体系见图3.尽管添加了出资，但有效地添加了散热量和光滑流量。在挑选油循环的途径上，采用进油（冷油）喷淋，油室高位油溢流回油的计划。在电机轴承外部加装一套循环光滑油体系，供2台电机4个轴瓦用。甩油环依然保存，在每个轴承上瓦靠进油侧装1根Dg15的进油管，设备1个Dg15的阀门，以便调节进油量的大小，0.2MPa压力对轴颈直接喷淋。每个轴瓦约有4L/min的光滑油流经瓦面，充足的油量构成必定的油膜，保证冲突面处于液体冲突状况，并及时带走轴承产生的热量。用轴承座的预留接口做回油接口（管径为Dg50），使油室依然坚持原有的油位高度。当外循环设备产生毛病或断电，导致短时间意外事端产生时，甩油环依然能够向轴瓦供油。值班人员发现瓦温上升快，温度高等异常状况后，能够及时处理，采纳办法以防止烧瓦事端的产生。

　　为确认电机轴承外循环冷却设备的可靠性，设备装好后，将6号锅炉的一次风机、送风、密封风机和引风机悉数发动，按照设备的额定工况进行满负荷运行，运行48h，整个过程中最高温度一直坚持在37℃左右，说明上述计划起到了很好作用。