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2024-03-04
根據多年的檢修運行狀況,電機尤其是高壓電機檢修后經(jīng)常發(fā)生如下問(wèn)題:
1、電機檢修后試運中電機軸承溫度高;
2、電機檢修后試運中電機振動(dòng)大;
3、電機檢修后單體試運正常,帶機械連軸后振動(dòng)增加;
4、電機運行一段時(shí)間后軸承響聲異常甚至損壞;
5、電機正常運行中補充油脂造成電機軸承溫度飆升。
以上問(wèn)題的發(fā)生往往是在電機檢修過(guò)程中忽視了質(zhì)量控制所引起的,因此我們經(jīng)常說(shuō)廠(chǎng)家的電機質(zhì)量好些,其實(shí)不然電機廠(chǎng)的生產(chǎn)及組裝整套工藝與我們現場(chǎng)所使用的檢修工藝是一樣的,只有注重了電機檢修過(guò)程中的質(zhì)量控制才能使檢修后的電機真正恢復到電機出廠(chǎng)時(shí)的良好狀態(tài)。
電機檢修中的軸承質(zhì)量控制,建議從以下方面進(jìn)行:
1、電機軸承的選型:
眾所周知電機的運轉軸承的好壞和是否合適是電機運行壽命和質(zhì)量第一道關(guān)口。
首先需要核對電機銘牌的軸承型號、廠(chǎng)家等信息,核對待用軸承的技術(shù)參數是否能滿(mǎn)足電機使用,以我司磨煤機電機為例:電機銘牌標明使用前端軸承為23044CC/C3W33(SKF)說(shuō)明電機軸承為:內徑220毫米、外徑為340毫米、厚度為90毫米、軸承徑向游隙為220~290um、鋼保持架、瑞典斯凱孚生產(chǎn)的調心圓柱滾子軸承。磨煤機電機型號YTM710-6功率1600KW額定轉速993r/min。
電機軸承的保持架的材質(zhì)一般分為鋼保持架、銅保持架和尼龍保持架,我們常用的保持架為鋼保持架和銅保持架兩種,整體來(lái)說(shuō)鋼保持架的軸承運行時(shí)噪聲較銅保持架的軸承大,但是鋼保持架軸承負荷承受能力略強于銅保持架軸承。尼龍保持架軸承一般用于輕載荷特殊要求的設備。例如主變潛油泵電機軸承為尼龍保持架,使用該類(lèi)型保持架是防止保持架磨損或斷裂時(shí)無(wú)金屬屑進(jìn)入主變油系統中。
當我們選擇軸承時(shí)以SKF、NSK和FAG三個(gè)品牌軸承為例:
可以看出:
A、NSK軸承的極限轉速不能滿(mǎn)足該電機使用,若強行使用將造成軸承的保持架容易疲勞斷裂,引發(fā)故障。
B、鋼保持架軸承負荷承受能力略強于銅保持架軸承。
因此磨煤機電機可選用SKF或FAG兩個(gè)品牌的軸承。
2、電機軸承的檢查:
不是所有采購回來(lái)的軸承都可以隨意領(lǐng)用后不經(jīng)過(guò)檢查就可以直接使用,采購回來(lái)的軸承有可能出現包裝破損造成軸承銹蝕等情況;供貨商為謀取利益供貨為假軸承;供貨過(guò)程中出現偏差,造成來(lái)的軸承規格型號偏差等原因。因此新軸承領(lǐng)用后必須進(jìn)行相應的檢測,有疑問(wèn)時(shí)必須弄清楚才可進(jìn)行安裝。
2.1軸承上型號、規格、生產(chǎn)廠(chǎng)家等鋼字碼清晰正確,軸承選用符合電機銘牌要求。
2.2清洗檢查軸承,軸承必須光滑;無(wú)傷痕,孔洞及銹斑,保持架無(wú)松動(dòng),內外徑合乎要求,轉動(dòng)時(shí)聲音勻稱(chēng),無(wú)雜音無(wú)震動(dòng)搖擺現象。
2.3軸承保持架的檢查:保持架允許稍有晃動(dòng),鋼保持架不許與內外圈接觸,銅保持架允許與內圈摩擦。
2.4老軸承磨損及新軸承游隙在以下規范內:
游隙檢查方法:檢查軸承的徑向游隙磨損程度。先將軸承的潤滑油洗凈,用磁性千分表座架在轉子軸頸上,千分表打在軸承外圈上,在千分表相對的軸承外圈上施加150N壓力或推力,即可在千分表上讀出軸承的徑向游隙。
3、電機軸頸和軸套參數檢查
電機解體后,拆除電機軸承應對電機軸頸和端蓋軸套進(jìn)行測量,以檢測是否有走內外圈的情況,同時(shí)對軸頸和軸套的表面光潔度、橢圓度進(jìn)行檢查測量,當表面光潔度不足或橢圓度超標時(shí),軸承將引起變形,造成軸承游隙的改變。
軸頸和軸套的偏差尺寸在下表范圍內:
軸套和軸頸過(guò)松過(guò)緊均對組裝的好電機有影響,過(guò)松時(shí)容易出現跑內、外圈的情況,過(guò)緊時(shí)壓縮軸承的游隙,軸承游隙的改變造成軸承緊力過(guò)大,運行中溫度偏高繼而影響軸承的壽命。
4、軸承安裝的注意事項:
4.1軸承選擇并對各部件測量后一般采用加熱或冷打的方式安裝,中大型電機軸承的安裝一般采用加熱安裝,目前多采用軸承加熱器進(jìn)行加熱。軸承加熱器對軸承進(jìn)行加熱時(shí)需要注意加熱溫度,不是加熱溫度越高越好。根據軸承廠(chǎng)家資料表明軸承加熱溫度一般在80~105攝氏度就可以安裝。因此加熱時(shí)需要嚴格控制溫度,軸承加熱溫度過(guò)高容易造成軸承鋼材材質(zhì)變化,影響軸承壽命。
4.2軸承加熱器采?的是磁場(chǎng)渦流原理進(jìn)行加熱,因此加熱器對軸承的鋼材有磁化情況,選用加熱器時(shí)需選用帶退磁功能的軸承加熱器進(jìn)行加熱,軸承被磁化后容易吸附鐵屑等鐵磁物質(zhì),在軸承清洗時(shí)難以清洗干凈,影響軸承的使用壽命。
4.3軸承安裝必須到位,清洗軸承需要檢查是否清洗干凈,盤(pán)動(dòng)軸承無(wú)卡塞跳動(dòng)現象。
4.4軸承安裝后需要復查軸承的徑向游隙,此時(shí)的游隙稱(chēng)作安裝游隙,在對新軸承檢查時(shí)測量的游隙為出廠(chǎng)游隙,當安裝后游隙的壓縮量過(guò)大說(shuō)明電機軸承的軸頸或軸套配合有問(wèn)題。
5、潤滑脂的選用及加油量:
軸承潤滑脂品種繁多,軸承運轉速度、負載力的大小及負荷是否均勻對均需要不同類(lèi)型的潤滑脂。一般電廠(chǎng)為統一潤滑脂電機統一加一種或兩種油脂容易造成電機運行時(shí)軸溫偏高或潤滑效果不理想的情況。
一般來(lái)說(shuō)極壓型高粘度油脂應運用在高轉速高負載的電機,極壓型粘度較低的油脂用于低轉速高負載電機。當高粘度油脂用于低轉速電機時(shí)容易造成油脂潤滑不充分(即油脂甩不動(dòng))造成電機軸承溫度偏高,影響電機軸承壽命。低粘度油脂用于高轉速電機時(shí)油脂容易被甩出,造成軸承室內缺油,影響電機軸承壽命。因此電機在軸承檢修安裝中應注意選用合適油脂。
電機軸承加油不是越多越好,油脂過(guò)多時(shí),高轉速電機由于油脂和軸承、擋油環(huán)等部件的摩擦造成電機軸承溫度上升,且油脂一點(diǎn)一點(diǎn)的甩出過(guò)程中易造成電機軸承溫度較大幅度波動(dòng),影響檢修、運行人員的正確判斷。因此軸承的加油量應為軸承油腔容積的1/3~2/3,(3000轉/分為1/3;1500轉每分為1/2;1000轉每分及以下為2/3)。
電機正常運行后根據電機運行時(shí)間合理補充油脂,一般加油量在首次較多,其原因為加油管、油蓋等處油脂未完全填滿(mǎn),加油初期油脂首先是補充了油脂缺失部分,因此加油時(shí)應邊加油邊聽(tīng)軸承內油脂的潤滑聲音。
6、其他部件檢查:
電機更換軸承檢修中對端蓋、油蓋、止動(dòng)環(huán)、擯帽螺母、擋油環(huán)經(jīng)常是清洗干凈后就放一邊待裝復,其實(shí)這些部件的檢查測量及其重要,嚴重的影響電機整機安裝的質(zhì)量。因此在清洗干凈后必須進(jìn)行以下檢查測量:
6.1電機端蓋、油蓋止口是否光滑完整,無(wú)磨損或變形,若有需進(jìn)行修復。
6.2電機油蓋止口有磨損時(shí)需要上車(chē)床加工或更換,車(chē)削加工時(shí)需要按照原端蓋止口高度進(jìn)行將止口及油蓋接合面一刀車(chē)出,否則影響裝配間隙。
6.3在老軸承拆卸前需對軸承滾珠和彈道磨損進(jìn)行檢查,從而分析軸承在上一個(gè)運行周期中是否出現安裝偏心等情況,若有在新軸承安裝時(shí)需要根據實(shí)際情況進(jìn)行調整。
6.4擋油環(huán)的安裝以擋油環(huán)帶斜度面靠軸承側安裝,若出現安裝反的情況容易造成廢油無(wú)法排出和軸承摩擦擋油環(huán)的情況,造成電機軸承壽命降低;
6.5止動(dòng)環(huán)的定位片無(wú)磨損,若有磨損需要更換止動(dòng)環(huán),否則止動(dòng)環(huán)的位移將造成擋油環(huán)松動(dòng)與電機軸承摩擦。
6.6擯帽螺母的變形在允許范圍,正常安裝時(shí)擯帽螺母不是采用打擊的方式進(jìn)行安裝,是采用鉤子扳手進(jìn)行安裝。擯帽螺母必須擯緊,并用止動(dòng)環(huán)反扣牢固,否則電機運行中將造成擯帽螺母與油蓋摩擦或擋油環(huán)和止動(dòng)環(huán)及軸承的摩擦。
7、電機磁場(chǎng)中心的調整:
在理想狀態(tài)下,即電機運行中軸承的油脂不會(huì )被污損和甩出的情況下,電機運行轉子的位置是由電機設計的電機磁場(chǎng)中心所固定的,或者說(shuō)電機沒(méi)有前后內外油蓋,電機在磁場(chǎng)中心平衡后電機仍舊能正常運轉。其實(shí)我們常見(jiàn)的軸瓦電機就是該類(lèi)型運行方式,我們可以注意到檢修后的軸瓦電機啟動(dòng)瞬間有時(shí)候有較大的軸竄后恢復至平穩狀態(tài),此時(shí)的竄動(dòng)就是電機在自行尋找電機的磁場(chǎng)中心。
碰到的較多情況是電機檢修后單體試運三向振動(dòng)中唯獨軸向振動(dòng)大或者單體試運狀態(tài)很好,但是連機械運行是軸向振動(dòng)明顯增加的情況。以上情況的發(fā)生多為電機在組裝或找中心過(guò)程中電機磁場(chǎng)中心位置發(fā)生偏移造成。均屬于安裝問(wèn)題。
仍舊以磨煤機電機為例,磨煤機電機前端軸承軸套厚度為108mm,電機前軸承厚度為90mm,前軸承兩端油蓋止口高度為10mm,由此計算可得出電機在組裝完成后兩油蓋無(wú)法和軸套合縫,誤差高達2mm。詢(xún)問(wèn)電機廠(chǎng)一般答復是為了節約材料,加工軸套時(shí)選用的是110mm鋼板加工,因此有兩毫米加工余量,油蓋是倒模出來(lái)的,按照標準加工止口都是10mm,因此加個(gè)墊子就可以了。經(jīng)常認為原來(lái)電機解體后橡皮墊子是多厚的再安裝也就用多厚的,或者厚一點(diǎn)也沒(méi)有關(guān)系,或者說(shuō)不就是2mm間隙嗎,我加個(gè)兩毫米墊子隨意套那邊就可以彌補了不合縫的問(wèn)題。然而事實(shí)是這樣嗎?若這樣完全可以油蓋加工到9mm就可以了,其實(shí)這兩個(gè)毫米的間隙就是電機廠(chǎng)在電機組裝過(guò)程中用于調節電機磁場(chǎng)中心用的。
那么磁場(chǎng)中心是否有偏差,偏差怎么測量?中大型電機尤其是高壓電機在定子和轉子鐵芯上均設計有導風(fēng)風(fēng)道,該設計是為了加強定子和轉子的冷卻效果,在電動(dòng)機的設計中定子和轉子的導風(fēng)風(fēng)道是一一對應的,也就是說(shuō)電機的磁力中心線(xiàn)若對準后導風(fēng)風(fēng)道應完全對齊。
電機在組裝完成后應檢查電機磁力中心線(xiàn)是否對齊,若磁力中心線(xiàn)向前移動(dòng),松開(kāi)后端軸承油蓋并取下前端外油蓋的墊子同時(shí)加厚前端內油蓋的墊子重新安裝油蓋,對角慢慢收緊油蓋螺栓,利用油蓋止口將轉子向后壓至磁力中心線(xiàn)對齊,對齊后拆下油蓋測量軸承端面至軸套的距離,根據和油蓋止口的厚度偏差重新根據該厚度制作新的墊子,同時(shí)根據計算偏差值更換內油蓋的墊子。再拆卸后端油蓋測量軸承端面至軸套的距離,根據和油蓋止口的厚度偏差重新根據該厚度制作新的墊子,同時(shí)根據計算偏差值更換后端內油蓋的墊子。若磁力中心先線(xiàn)向后移動(dòng),則向反方向壓即可。注意的是一定要更換 兩組油蓋的四個(gè)墊子才可。
為什么要更換4個(gè)墊子才可以?從理論來(lái)說(shuō)更換一個(gè)就可以了,電機不是由磁力中心線(xiàn)定位嗎?其實(shí)不然,更換后端的兩個(gè)墊子是為了保證后端圓柱滾子軸承的滾子和軸承內圈沒(méi)有偏移,軸承更好的運轉的同時(shí)避免后軸承偏移后和擋油環(huán)距離不足引起摩擦,造成軸承損壞。前端內油蓋更換為合適的墊子是為了防止電機檢修后運輸或找中心時(shí)引起磁力中心線(xiàn)再次偏差造成電機軸向振動(dòng)大。
因此在開(kāi)篇中提出的5個(gè)問(wèn)題個(gè)人認為是應進(jìn)行以下回答:
1、電機檢修后試運中電機軸承溫度高的原因分析為A、選用油脂失誤或加油過(guò)多;B、軸頸或軸套過(guò)緊引起軸承安裝蠕變量大,軸承間隙不足;C、軸頸或軸套過(guò)松引起軸承走套;D選用軸承錯誤,間隙系列選擇錯誤。
2、電機檢修后試運中電機振動(dòng)大的原因分析A、軸承清洗不干凈,軸承內有異物;B電機地腳沒(méi)有墊平出現跛腳現象;C、磁力中心線(xiàn)沒(méi)有對齊;D、電機裝配時(shí)端蓋結合面、油蓋結合面等處有變形導致沒(méi)有安裝到位。
3、電機檢修后單體試運正常,帶機械連軸后振動(dòng)增加原因分析為A、油蓋的墊子配合不合適,在連軸后拖動(dòng)磁力中心線(xiàn)變化引起,一般表現為軸向振動(dòng)大幅度增加,水平和垂直振動(dòng)正常;B中心未找對引起,一般表現為三側振動(dòng)均增加。
4、電機運行一段時(shí)間后軸承響聲異常甚至損壞原因分析為:A、軸承清洗不干凈,軸承內有異物;B磁力中心線(xiàn)未完全對齊,雖然軸向振動(dòng)不大但是電機屬于單邊磨損,加快軸承損壞;C、軸承質(zhì)量不行。
5、電機正常運行中補充油脂造成電機軸承溫度飆升的原因分析為:A、選用補充油脂失誤或加油過(guò)多;B、電機加油通道或油脂內有異物進(jìn)入軸承引起,此時(shí)軸承應出現響聲異常。
總體來(lái)說(shuō)電動(dòng)機現場(chǎng)經(jīng)常進(jìn)行的檢修項目就是更換軸承,從軸承的選型到裝配的過(guò)程中很容易出現這樣那樣的遺漏和疏忽繼而引起檢修完成后故障頻發(fā),因此參與檢修的人員應根據作業(yè)指導書(shū)的工序和檢修工藝的質(zhì)量標準一步一步進(jìn)行工作,切忌不可由于趕工期或原來(lái)就是這樣的我這樣安裝沒(méi)有錯的思想誤導,造成檢修后設備無(wú)法正常投運或設備壽命大大降低情況。
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