高压电机滚动轴承故障原因及改进措施论文_王玉炯,包栋宾,刘熹

高压电机滚动轴承故障原因及改进措施论文_王玉炯,包栋宾,刘熹

(华电国际邹县发电有限公司 山东 邹城 273522)

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。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

一 轴承故障的产生原因

通过调查分析邹县电厂近几年来高压电机缺陷和故障,对因为轴承原因所造成故障的情况进行分析,有以下几种原因:

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,润滑脂耐高温效果差,容易变质老化、混用、润滑脂添加太多或不足等方面。造成轴承损坏。

例如:#8炉C浆液循环泵电机运行中荷侧轴承,温度突然由42℃升高至75℃,测量电动机本体温度正常,电机振动值合格,轴承出现性尖锐声音,综合判断为轴承缺少润滑脂。对轴承及时进行加油,半个小时后温度明显下降,温度稳定在50℃以下,声音变为正常。

2. 电机大小端盖装配不当。

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。轴承内圈与转子轴颈配合过紧或组装不规范,如果配合过盈过大,装配后会使轴承间隙小,有时接近于零,造成轴承损坏。

例如#4炉甲磨煤机电机,电机检修后在运行中,非负荷侧轴承发热,达到85℃,测量电机本体温度正常,振动值正常。停运解体检查发现,轴承套太紧,使轴承座圈受到很大压,

从而导致轴承本身的径向间隙减少,使轴承转动困难磨损引起发热。

4. 轴承进入异物。

如果外来杂质等异物进入轴承内部,会造成轴承出现异常磨损出现异音、发热、卡死、压痕等现象。

5. 轴承电腐蚀现象。

轴承滚道面与滚动体之间存在轴电流现象,极容易产生电火花,凡是轴电流引起的烧伤,在拆出轴承检查时,会发现轴承内外圈跑道上,有像搓板样的条形烧伤痕迹。

6. 轴承质量差,保管不当。

会使轴承内外套和滚动体表面金属有锈蚀、起皮、划痕;保持架变形,铆钉断裂、间隙不合格等。

7.电机振动值超标。

因电机本身及机械部分等各种原因产生振动值超标,致使电机的轴承保持架松动、磨损、发热、损坏。

二 轴承故障判断方法

由于电机轴承是在高速和重载运转条件下工作,且经常受到环境不良等因素的影响,因此难免会产生问题。那么如何正确判断轴承的故障呢?一般来说轴承故障的分析方法主要有声音监听法、振动检测法、温度监测法及润滑剂状态检查法。

1. 声音诊断法

电机声音诊断是使用专用听针,用来分析判断电机运行的状况。听诊是现场判断电机运行状况最简便有效的方法,由于存在人为的因素,但需要检修人员长期的检修经验积累。如果发出均匀的、平稳的转动声,就可以认定其工作正常;如果有不正常的噪音或撞击声,则说明轴承出现故障。

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。

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3. 润滑油脂状态检查法

利用电机停运机会,对轴承润滑油脂进行检查,看润滑油脂是否缺少,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。

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。

三 改进措施

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周期,做到正确地选配、安装以及润滑保养轴承。

轴承在出厂时,都应有密封包装。轴承也应涂上了防锈油,并用防锈纸密封包装。轴承安装前严格进行外观检查,并测量轴承径向间隙、轴承内外径均符合规定要求。严防非正规轴承流入使用,确保轴承质量。

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。用千分尺测量或压铅丝的方法,测量出径向间隙,不应超过规定的数值。

安装前将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. 防止电机轴承室过紧,装配不到位。

根据以往出现的装配过程中,出现轴与轴承及轴内套配合方面的问题,要测量公差配合,有效的减少问题的发生。 电机的滚动轴承,故内套与轴的配合应选用静配合,应采用适当的过盈配合。

4. 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。在电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,给检修人员的日常维护工作,给予明确的提醒,保证电机的安全运行。

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;比原来的温度低时,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。对润滑脂的填充量、填充时间做好记录。

针对以往出现的问题,润滑管理要做好下面三点工作:

(1)通过检修台账记录、设备铭牌、停运检查等方式,统计高压电机轴承油脂牌号。(2)通过电机负载、转速、厂家建议及检修运行经验为电机轴承润滑油脂选型。(3)认真执行设备的润滑油管理制度,定期添加润滑油,并在电机加装自动加油装置, 保证了电机轴承的润滑。

5.消除电机出现轴电流

最简单的方法是将电机一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。

6. 加强电机现场巡视检查,判断电机运行状况。

作为检修运行人员应熟练掌握电动机测温、测振和听诊的基本方法,能准确判断电机运行时轴承的声音、温度、振动变化情况,准确地分析电机及轴承运转的状况,从而有效避免不必要的浪费和损失。积极的监测及检查方法,是变被动检修为主动预防检修,尽量避免电机故障的扩大化和复杂化。

经过以上改进措施的实施,邹县电厂高压电机因滚动轴承原因造成的设备故障,降至历史最低水平。

四 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。加强每天对电机巡回检查,制定好电机的检修计划,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,降低高压电机的故障率,确保设备的安全稳定和经济运行。

作者简介

王玉炯:(1967.10-),男,山东邹城人,高级技师,主要从事发电厂电气设备检修工作。

包栋宾:(1978.05-),男,山东邹城人,高级工,主要从事发电厂电气设备检修工作。

刘熹:(1986.12-),男,山东邹城人,助理工程师,主要从事发电厂电气设备检修工作。

论文作者:王玉炯,包栋宾,刘熹

论文发表刊物:《电力设备》2016年第6期

论文发表时间:2016/6/19

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