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电机轴瓦异常情况分析及解决办法

发布日期:2015-10-26 21:05:00  点击数:1071
 
一 情况叙述
 
  某钢厂客户在进行四辊轧机修理改造,其中主电机是东方电机产品,型号为ZZ2500-820。从96年到2005年,主电机轴瓦使用一直正常。在2005年4月,主电机驱动端轴瓦温度突然开始升高,厂家进行修复后继续运转。但三个月后,同一付轴瓦又出现温度偏高现象。以后每隔1-2个月就会出现同样问题,严重影响客户生产。客户在委托检修单位进行试机过程中出现5-10分钟内轴瓦温度突然升高的情况。多次检修还是未能解决问题,并且情况越来越差,严重影响客户正常生产。
 
二 原因分析
  技术人员到厂后,打开轴承座,吊起上轴瓦,从打开轴瓦的情况来看,轴瓦的磨损情况以及相当严重,轴颈和轴瓦在下部45度范围内几乎不存在油线。从瓦面磨损情况看,轴和轴瓦之间的油膜已经被破坏,或是不能建立有效的油膜,从而发生不完全润滑的半干摩擦,甚至是干摩擦。从这种情况来看,造成此问题的主要原因是不能建立有效油膜。
油膜被破坏或油膜厚度不能达到设备运行要求,从经验来看,这与设备的安装,轴瓦本身的质量,电气情况和润滑油等因素相关。
  从电机安装结构来看,2号瓦受力情况复杂,如瓦座或电机定子地脚螺栓松动容易造成电机气隙变化,使电机转子、过桥轴不在一条直线上,使轴瓦受力偏向一侧,造成一侧压强过大不易形成油膜或油膜容易被破坏,从而造成轴瓦磨损和瓦温身高。垫付电机厂在技术要求中提出,电机气隙偏差要控制在0.6mm以内(总气隙16mm)。在对电机气隙做检测,其偏差已达到0.8mm,已经超过规定范围,经过调整,偏差在0.2mm内,效果明显。从多次检修经验情况看,此类电机气隙偏差在0.40mm以内较好。我们从实际情况看,轴瓦磨损总是偏向前侧与气隙偏移方向一致,安装过程中对气隙的调整对轴瓦的效果很明显。
此自动调心球面轴瓦宽径比为1:1,外形尺寸为560*560,轴瓦合金是ZChSnSb11-6,球面尺寸为Sφ880轴瓦与轴承座的间隙需要控制在0.1-0.17mm之间。由于当时条件限制,电机转子和轴在日常检修中不能吊开,新换瓦的球面如何与瓦座球面进行研磨难以解决,如果不能解决研磨问题,很有可能使新瓦失去自动调心过程。如不能很好处理自动调心,油膜厚度可能达不到要求,同时失去调心要求,使轴瓦的实际承载区面积减少,实际宽径比达不到设计要求,必然会造成轴瓦局部过热,最后导致烧瓦。
  电气部分对轴瓦的影响。轴电流对油膜的破坏可能也是重要原因之一。轴电流产生原因比较复杂,对应电机转子来说,产生轴电流的原因是磁力线分布不对称以及转轴磁化效应。这种现象在交流电机中表现较为明显,在直流电机也存在这个问题。这两种情况都有肯呢个在在一些金属零部件内感应起一定的电位。当电位升高到足以击穿油膜时候,就形成了电流回路。这种电流回路可能穿过整个转子,也有可能再轴瓦中形成局部短路电流,短路电流又会产生新的磁场,磁化转轴或其他零部件。这种磁电相互转换,可在机组内形成很大的磁场,并出现很高的故障电流。我们一般认为足以引起轴向电流的损伤电压在20V以上,轴瓦损伤电压在30V-100V以上。实际中,大型电机在设计安装中都采取了相应的措施来消除电流对主机的影响。通常的方法是使零部件绝缘处理。如:把多处与轴瓦连接的地方(包括油路管线)进行绝缘,这样在轴承和它的支承体与任何其他周围单体之间无金属接触,隔断轴电流回路;或将转子部分采用滑环接地。但从现场情况看。由于长期忽视检查,接地滑环与碳刷间并不接触,没有起到接地作用;绝缘端并不绝缘,可能是转子接地不正常或瓦座定位销和油管接地情况造成。经过改良,与以往相比,干摩擦现象明显减少,说明有吗破坏程度已经明显减低。
润滑油的影响。目前清理出的油内杂质和氧化成分较多,油发黑,加速了油膜的破坏和瓦的磨损。
 
三解决方法与预防措施
  1,定期检查传动部分的同心度,水平度以及电机气隙间隙,发现气隙偏差0.5mm以上,必须进行调整。
  2,在更换或检修电机瓦时,做好能将轴或轴转子吊开,严格要求对球面瓦的瓦背和瓦座进行研磨,达到图纸设计要求。若不具备条件,也可采用翻瓦的方式进行检修。在回装过程中得注意原瓦是否拉伤,若有要予以重视。用板锉、油石、细砂纸等工具将球面和瓦座进行处理,要确保配合面光滑不变形。
  3,为了防止在试机初期,油膜不能有效形成,必须在瓦背、瓦面、轴颈处预加足够的润滑油。有的粘度选择大些,可选择68号汽轮机油。若轴颈和瓦面粗糙度不佳,可进行打磨抛光。
  4,根据道僧公式油膜厚度的增加在结构不变的情况下,一是提高转速,二是提高油的粘度。由于条件限制,瓦面可以通过第二项来实现。可以使用68号汽轮机油46号油进行对半混合,在夏天效果尤其好。油膜厚度的增加也可有效防止轴电流对油膜的破坏。
  5,要消除轴电流的影响,要及时对接地线进行定期检查,确保接地可靠;二是将各部绝缘定期检查。
  6,确保油质,定期化验,达不到要求要及时换油。
 
以上通过对主电机的实践,采取了相应的办法取得了良好效果。由于此类问题我们再认识上不一定全面设置不准确,有待我们进一步探讨。
 

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