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轴承知识

轴承知识
一起高压电机轴瓦故障的处理总结

亓延杰 高明星

(山东鲁碧建材有限公司,山东莱芜 271103)

前言

某公司微粉生产线使用10kV,4500kW立磨主电机,经过冬季检修之后开启发现主电机后轴瓦温度明显升高,环境温度为8~10℃时,测得轴瓦温度为70℃,且振动为3~4mm/s,严重影响了台时产量及设备的正常运行。为此,进行了几次拆检。

01 三次拆检分析

(1)次拆检。次发现故障后,因为不确定具体原因,首先考虑润滑油有问题,遂进行了取样检查,发现油质污染度达到12级,内有金属颗粒,于是全部更换润滑油,并对油站滤网等进行了一系列优化和处理。拆检轴瓦后,发现轴损伤为条纹状,见图1,联系厂家技术人员进行刮瓦。

图1 条纹状轴损伤

(2)第二次拆检。第二次发生故障后,联系厂家技术人员前来检查,发现问题严重化,轴及轴瓦损伤明显增大,技术人员怀疑底座或基础不平,于是进行了主电机找正。为判断是否是基础不平造成的故障,又因为施工周期紧,施工难度较大,暂时将另外生产线的立磨主电机(#2)与此主电机(#1)进行对换,发现#2主电机正常,#1仍有问题,排除了基础问题。于是决定对此电机返厂维修。

(3)第三次拆检。主电机返厂维修后,带负荷运转3天左右,问题再次出现,利用点巡检仪测得的数据见表1。

表1 点巡检振动数据

分析不是机械原因而是电气原因导致的故障。有了这一思路,开始搜集技术材料,并询问了有关专家,逐步将原因确立为轴电压或轴电流导致油膜击穿,决定先进行测量。

02 通过轴电压及轴电流排除故障

轴电压是指由于环绕电动机轴的磁路不平衡所引起,这个不平衡的磁通切割转轴,就在轴的两端感应出轴电压(轴两端之间或者转轴与轴承座之间所产生的电压)。轴电压的危害非常大,它可以通过发电机大轴→轴颈→轴瓦→轴承支架→机组底座形成回路,击穿轴与轴承间的油膜放电。轴电压虽然不高,但由于回路电阻很小,因此,产生的轴电流很大,会使润滑冷却的油质逐渐劣化,情况严重者会使轴瓦烧坏,造成被迫停机。

使用万用表对电机轴端进行电压的测量,测得主电机转子两端轴电压差约为0.8V,属于正常范围,表明主电机的定子及转子之间没有明显的放电异常现象。测得主电机后轴与大地之间的电压约为0.8V,主电机后轴瓦绝缘板与大地的电压约为0.09V,反复测量确认后,认为后轴对地电压远大于后轴瓦绝缘板对地电压,这就说明后轴与后轴瓦绝缘板之间的电压约为0.8~0.09V≈0.71V,这个电压即为轴承油膜上的电压,这个电压就足以产生较大电流,导致油膜击穿。通过对油品化验结果来看,确实是产生了轴电流导致了油品变差,充分说明此主电机防轴电流绝缘很低。

按照查阅的资料,进行了详细检查,包括后轴绝缘轴承座对地绝缘、输送油管道绝缘、轴瓦测温仪器绝缘,发现主电机前轴测温热电阻直接接地,原来此主电机在冬季大修时,曾经更换过后轴瓦测温热电阻,原热电阻固定有螺纹采用的是绝缘的橡胶螺纹,而此次更换时,因为相关知识的缺乏,更换为与热电阻外壳同样材质的金属螺纹(见图2)。

图2 更换前后电阻螺纹

发现故障点后,立即进行更换,并对轴瓦重新刮瓦、润滑油过滤。重新安装后,电机空载试车,测得U1≈0.8V,U2≈0.8V,U3≈0.76V,满足运行条件。

Z后一次处理完故障后至今已经运行半个多月,运行指标整体正常,见表2,前后轴温度在55℃,振动在1.5mm/s左右,故障已彻底消除。

表2 点检振动数据

03 结语

设备的正常运转是机电、工艺等共同作用的结果。对于设备的检修工作务必需要保持严格、仔细的态度,本次故障就是由于检修工作的不仔细,造成了反复多次拆检轴瓦和主电机,造成了巨大的人力、物力的浪费。设备故障,特别是电气故障,看不见摸不着,正?的表面背后可能还有很多不规范的地方,这些不规范会逐步演变成隐患,直至故障。希望本案例的处理过程能为业内人事提供参考。

来源:《水泥工程》2017年4期

发布时间:2020-12-28
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