北京瑞日中德轴承有限公司

M5-9-11NO21D型排粉机轴承常见故障的浅析及预防

2015-10-13

张远林
(青海桥头铝电股份有限公司锅炉检修,青海大通 810100)
  摘 要:火电厂锅炉辅机设备的正常运行是发电机组安全、经济运行的重要保障。文中针对近年来某发电公司#1-4炉排粉机轴承频繁发生的故障形式,特别对轴承产生杂音故障加以原因分析,并结合笔者十多年的排粉机检修经验,总结、归纳了一些相应的预防措施,取得了较好的效果。
  关键词:排粉机;轴承;常见故障;浅析及预防
  引言
  排粉机是锅炉重要辅机设备之一,它对整个锅炉系统的安全、经济运行起者举足轻重的作用。鉴于此情况,我们在如何保障排粉机安全、经济运行方面做了很多工作,也取得了一些成绩,Z大限度的降低了排粉机故障率,保障了设备的健康、稳定运行。
  1.设备介绍
  某发电公司#1-4锅炉所用的排粉机是由成都电力机械厂提供的M5-9-11NO21D型离心式风机,所使用轴承的型号为:承力侧NU334、推力侧7330A(AC);排粉机出力及参数如下,轴功率:388-562KW、全压:11409-15673pa、转速:1480r/min、介质温度:70℃。
  2.排粉机轴承常见故障介绍及原因分析
  首先,我们先来认识一下什么是轴承的损坏?
  所谓的轴承损坏,就是指滚动轴承在使用过程中由于本身质量和外部诸多条件的原因,其承载能力,旋转精度和减摩能性能等会发生变化,当轴承的性能指标低于使用要求而不能正常工作时,就称为轴承损坏或失效。
  结合近年来排粉机轴承常见的故障表现形式,可总结为4种故障形式,即:轴承振动增大、轴承出现杂音、轴承温度偏高及轴承烧损。
  2.1引起轴承振动的原因
  2.1.1排粉机叶轮失衡引起的轴承箱振动;
  2.1.2排粉机轴承箱地角螺栓松动、基础损坏造成的轴承振动;
  2.1.3排粉机电机找中心不良或大轴弯曲、轴承本身损坏引起的轴承振动。
  2.2引起轴承杂音的原因分析
  滚动轴承在工作中允许有正常的运转响声,如果响声过大或有不正常的噪音、撞击声,则表明轴承有故障。滚动轴承产生噪音的原因比较复杂,其一是轴承内、外圈工作表面磨损。由于这种磨损,破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系,导致轴线偏离了正确的位置,在轴承高速运动时产生异响。当轴承疲劳时,其表面金属剥落,也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外,轴承润滑不足,形成干摩擦,以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松旷后,保持架松动损坏,也会产生异响。
  接下来,就轴承产生杂音的具体原因进行简单的介绍。
  2.2.1轴承滚动体表面划痕损伤
  轴承在承受载荷旋转时,内圈、外圈的工作面或滚动体表面由于金属疲劳而呈现鱼鳞状的剥离现象(也就是常说的轴承工作面脱皮)。
  损伤原因主要是:轴承的验收和装配前检查工作不到位,对轴承本身存在的内、外圈及各滚动体表面质量缺陷未及时发现。因为,轴承本身在制造、运输过程中也容易对轴承造成损伤,使其内圈、外圈的工作面或滚动体表面产生毛刺、划伤等,这样的轴承安装在设备上,容易造成轴承工作面脱皮。此类故障近年来尤其在安装NSK7330A(AC)型轴承的#1、2炉排粉机上发生的居多。因此,在轴承的验收工作中应该特别注意,并加以杜绝。
  2.2.2轴承工作表面压痕损坏
  损坏原因主要是:因为润滑油的油质原因或者在检修中对轴承箱未清理干净,而导致轴承在工作过程中其工作表面咬入了金属小粉末异等物的时候,在工作面上产生凹痕,从而对轴承工作面造成一定的损伤;由于安装时受到冲击,在滚动体的表面上形成了凹面,轴承长期工作又致使损伤加大。
  2.2.3轴承内、外圈及保持架断裂损坏
  所谓断裂是指由于对轴承内、外圈的挡边或滚动体角的局部部分施加冲击或过大载荷而造成一小部分断裂。
  损坏原因主要是:在安装轴承时轴承内、外圈的挡边或滚动体角的局部受到了打击,从而影响到轴承的整体寿命;排粉机瞬间载荷过大;轴承本身材质有缺陷;大轴弯曲等可有可能造成。此种损伤情况前几年在#3炉甲排、#4炉乙排粉机上均发生过,其中,#3炉甲排为推力侧轴承保持架断裂,#4炉乙排粉机为推力侧轴承外圈裂开。
  2.3引起轴承温度偏高的原因分析
  2.3.1轴承本身原始间隙过小。
  2.3.2轴承装配过程中预留的装配间隙(推力膨胀间隙)不适当。
  2.3.3轴承运行过程中发生轴承内部损坏(包括轴承外圈转动)引起温度升高。
  2.3.4轴承运行过程中其它外部因素引起的温度升高,如冷却水中断、润滑油变质、介质温度偏高等。
  2.4轴承烧损
  轴承内、外圈、滚动体以及保持架在旋转中急剧发热直至变色、软化、熔敷和破损。损坏原因主要是:润滑不良;轴承的各装配间隙保留过小引起轴承温度持续升高,且未及时采取措施;以及轴承内部瞬间损坏、轴的弯曲大等。
  3.上述轴承的常见故障在实际工作中的预防
  3.1作好备品的验收工作,把好质量验收关,从源头上杜绝不合格轴承流入生产现场。
  3.2装配工作中严格执行检修工艺及质量要求,确保装配质量。
  3.3轴承更换工作中应该注意的要点
  3.3.1核对轴承的装配尺寸
  轴承与轴配合时多采用的是过盈配合,进行轴承装配工作前一定要核对过盈尺寸,防止因过盈尺寸过小或过大而对轴承的装配质量留下隐患。在实际的检修当中一般将轴承装配的过盈尺寸控制在0.01-0.03mm。
  3.3.2轴承箱封装时,轴承箱瓦口间隙一定要保证在+0.03-0.05mm的范围内。因为,轴承箱瓦口间隙过大会引起轴承装配间隙过大、排粉机运行中轴承外圈随轴转动、瓦口渗油等情况;而瓦口间隙过小又会造成轴承装配间隙变小,转动阻力过大,运行中轴承发热等现象。
  3.3.3轴承装配时保留轴承适当的轴向热膨胀间隙(推力间隙)。轴向热膨胀间隙对轴承的使用寿命影响很大,间隙过大会导致轴承内部承载区域减少,运动精度下降,振动和噪声增大,使用寿命缩短;间隙过小,会引起轴承发热、温度升高,导致轴承烧损,因此,合理的热膨胀间隙应该在原始间隙的基础上,考虑因配合、轴承内、外圈的温度差、负载等因素引起的间隙变化而确定,同时,还应该适当的考虑季节对轴承热膨胀间隙的影响因素。使轴承的工作间隙接近于Z佳状态。
  3.3.4轴承在装配过程中,正确的装配工艺方法也很重要。如轴承的加热方法,近年来,人们对电磁轴承加热器在加热轴承时产生的电磁波对轴承本身是否有影响的争论一直在持续。有的检修单位干脆放弃先进的检修工具,仍然沿用传统的油浴加热法进行轴承的加热装配。笔者认为,在这个争论还没有明确结论的前提下,运用纯物理原理的油浴法加热方式还是显得稳妥一些。那么,在用油浴法加热轴承时,轴承的加热时间、油温等关键的过程数据远没有电磁加热器那样直观,所以,在用油浴法加热轴承时选用清洁的加热用机油,并密切观察油温变化、严格控制加热时间,防止在加热过程中对轴承造成损伤。
  3.4轴承使用期内的维护与保养
  3.4.1新轴承在运转初期,轴承的各部件都还处于磨合期,难免有细微的金属屑脱落在润滑油中,会造成轴承工作面的划伤。另外,在检修过程中使用的棉纱、二硫化钼、封装轴承箱过程中碰落的灰尘等也会有所遗留,使得润滑油油质变脏,影响正常的润滑。所以,及时更换新的润滑油就显得很有必要。在更换润滑油时,发现油质有变化,油内有铜粉等异常时,立即联系检查轴承,仔细检查轴承内、外圈工作面、保持架及各滚动体的磨损情况,根据检查情况做相应的处理,尽量避免设备带病运行。
  3.4.2利用检修机会,及时检查、掌握轴承的磨损情况,并根据检查的磨损严重程度给予必要的处理。
  4.结束语
  排粉机轴承在实际的使用过程中由于本身质量和外部条件的原因,随着运行时间的推移,其承载能力、旋转精度和减磨性能都会变化。轴承在使用一定程度后,磨损是必然要出现的,轴承的接触疲劳剥落和磨损是不可避免的,一套轴承不可能永久的使用下去。我们尽量改善轴承的工作环境,使其较大磨损的出现滞后于疲劳寿命,我们尽可能的避免外界因素的干扰,改善润滑,减小磨损,使轴承的使用寿命Z大化。
  参考文献:
  [1]《125NW锅炉检修规程》青海桥头铝电有限公司编
  [2]《实用滚动轴承手册》祝燮权主编上海科学技术出版社