滑动轴承电机轴端漏油和绕组温度高的原因分析及对策论文_王有珍

(青海祁连山水泥有限公司 青海西宁 811604)

摘要:在熟料水泥生产线中,使用较多YRKK系列大功率的滑动轴承电机,都采用的是强制润滑系统,在企业日常使用过程中经常出现电机轴端漏油和绕组温度高等问题。本文针对10KV电机轴端漏油及绕组温度高的原因进行了分析,提出了对应的改造方法。并通过实际验证,改造效果较好,达到了改造的目的。

关键词:润滑系统 风路 油路 电流 绕组温度 跑冒滴漏

引言 水泥产能过剩,企业竞争日益激烈,提高设备的可靠性,降低设备维修费,从而降低水泥成本是机电设备专业工作人员的重要任务之一。我公司两条水泥生产线共使用29台YRKK系列的10KV三相绕线式异步电动机,其中12台为滑动轴承,并分别配套四川川润股份有限公司的稀油站强制润滑系统,滑动轴承的电机均存在不同程度的轴端漏油现象,漏油较严重的是2#生产线生料磨循环风机电机(型号为YRKK900-6,功率为4000KW)和水泥磨主电机(型号为YRKK1000-8,功率为3550KW),正常运行时绕组温度在110℃以上,生产厂家为兰州电机股份有限公司,2016年因绕组温度高导致设备多次停机维护检修,影响公司正常生产,甚至造成了生产车间的环境污染,为此,通过分析对高压电机行了改造。

1、电机的冷却系统和滑动轴承润滑原理介绍

YRKK系列电机是空-空冷却方式的三相绕线式异步电机,由内风路、外风路及散热器组成。内风路风机外风路风机都安装在电机转子上,分别位于电机端盖的两侧,与电机转子同步运行,没有单独的驱动电机。散热器是由很多直径约为25mm左右铝质管并列组成。内风路风机的作用是让电机内的热空气循环流动到散热器。外风路风机的作用是促使散热器外部空气流动,通过热交换达到电机定子绕组散热目的。

电机的轴与滑动轴承的配合是间隙配合,强制润滑系统将润滑油注入轴承箱内,电机运行时通过油环将润滑油带入配合间隙内,并形成油膜,起到电机滑动轴承的润滑作用,通过润滑油不断的循环,带走传动做功产生的热量。

2、电机轴端漏油的原因分析

2.1选用润滑油牌号不准确,润滑油选用粘度过高,回油不畅,轴承箱内油位为较高,从而导致电机轴端漏油;粘度过低,也会导致轴承发热,润滑不良。

2.2电机滑动轴承端盖设计存在缺陷。密封不良,端盖回油槽位置不合理,无法满足将电机轴带出的润滑油全部自然流到轴承箱中,端盖进气、补气装置开孔较小,长时间运行后,容易被油污堵塞,回油不畅,导致电机轴端漏油。

2.3电机滑动轴承润滑系统油管路设计不合理。供油管路只有一块总油压表,然后通过三通,分别向电机AB端轴承供油,由于通向电机AB端的供油管线长度不一致,油管的阻力也就不一致,电机轴承两端的供油量不一致,就会导致一端过度润滑而漏油或欠润滑。AB端的回油管也是通过三通回到稀油站油箱,只能从油箱看到总回油量,无法确定两端回油是否都正常,也会导致过度润滑而漏油或欠润滑。

2.4由于电机的冷却系统导致电机漏油。电机冷却系统的内循环是通过转子上的内风扇带动循环,因为电机内风扇靠近轴承箱,风扇在离心力的作用下,运行时电机轴承箱内部产生负压,润滑油顺延电机轴向电机内部渗油并且被雾化,附着在电机定转子线圈上。

3、电机绕组温度高的原因分析及导致的问题

3.1电机发生漏油时,外风路风冷系统将油污雾化,并带到电机冷却器散热孔内,油污附着在散热器内壁上,油污导致散热孔堵塞,冷却器的换热性能失效,从而造成电机绕组温度高,需要定期清理散热孔,大大增加了维修人员的工作量。

3.2电机定转子绕组线圈附着的油污,不仅具有腐蚀性,导致绕组线圈的绝缘下降,而且附着的油污就像一层棉被一样,电机做功产生的热量散发较慢,尤其在水泥销售旺季,电机满负荷在高温状态下连续运行,电机绕组温度达到热工温度保护值,影响公司正常生产。电机绕组在高温下长时间运行,缩短了电机使用寿命,存在设备安全隐患,容易导致电机损坏,电机维修费居高不下。

4、改造内容

4.1正确选用电机的润滑油。根据轴承的负载及转速的不同,可采用不同粘度的润滑油,一般可用防锈汽轮机油作为润滑剂,国内比较常用的有:L-TSA32、L-TSA46和L-TSA68,不仅避免了回油不畅,轴瓦温度也较为稳定,润滑效果较好。但好的润滑效果,也离不开好的润滑管理,要定期对润滑油进行取样分析,定期更换润滑油,防止润滑失效。

4.2电机滑动轴承端盖改造。将原电机轴承端盖返厂加宽回油槽并调整位置,能够满足轴带出的润滑油能够自然流到轴承箱中。增大补气孔的孔径,防止油污堵塞,保证回油通畅。部分电机油封设计为单道的,可增加一道油封。安装轴承端盖时,要将接触面清理干净,均匀涂抹可靠性较高的密封胶,不宜过多或过少。

4.3强制润滑系统的供油管路和回油管路进行改造。即电机AB端轴承供油管的末端分别加装油压表、示流器、截止阀和孔径为3.8mm的截止接头。通过截止阀将压力调节到0.02MPa左右(根据轴承箱油位可适当调节),保持轴承箱油量在油标窗高的1/2-2/3之间,有效控制供油量,保证电机两端供油量一样,避免过度润滑和欠润滑;AB端回油管分别安装油镜,方便岗位巡检回油是否正常。

4.4冷却器的改造。拆除原电机冷却器、内风扇和外风扇及导风罩,增加一套强制通风的冷却器。将强制冷却通风机安装在电机顶部,这种改造方法可以保持散热管内干净达到保证热交换能力,从而到达电机定子绕组降温的目的,并且方便电机轴承检修维护。拆除电机转子自带风扇和增加外置风机,设备的耗能没有增加,并且外置风机电机每两年只需要分解检查一次,五年保养一次10KV电机定转子。

5、改造后的效果验证

我公司自2017年初该项目改造完成后,运行至今未出现电机轴端漏油问题,设备周围环境污染得到了有效治理,电机运行绕组最高温度均在95℃以下,设备运行稳定,不仅延长了电机的使用寿命,提高了设备的可靠性。10KV电机AB端轴承供油量得到了控制,回油量可视,避免了过渡润滑和欠润滑的问题,方便了岗位工巡检,同时减小了巡检工和维修工的劳动强度,减小了设备的维修成本。

结束语

工欲善其事,必先利其器。机电设备是企业生产的工具,是我们生存创收的基石。通过技术改造,彻底解决设备存在的缺陷,引用新工艺、新材料和新技术,不断提高设备的性能和可靠性,使用和维护好机电设备,缩短员工的劳动时间,减少设备维修,降低生产维修成本,从而提高企业的盈利空间,企业才能在市场竞争中就能取得一定的优势。

参考文献:

[1]张飞飞.浅谈液压润滑系统设备综合管理[J].科技经济导刊,2017(19):200.

[2]顾绳谷主编.电机及拖动基础(上册)[M].北京:机械工业出版社,2017.

[3]张坤.电机滑动轴承漏油原因分析及处理[J].维修改造,2014(17):76-77.

论文作者:王有珍

论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期

论文发表时间:2019/1/8

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