蔣東華
(中國石化管道儲運分公司聊城輸油(yóu)處)
摘 要:電機軸(zhóu)承是保證輸油(yóu)泵機組穩定運行的(de)重(chóng)要部件。在分析輸油泵機組電機軸承維護與保養的重要作用的基礎(chǔ)上(shàng),以具(jù)體的工程(chéng)實際案(àn)例為對象,對輸油(yóu)泵機組電機軸承抱死(sǐ)的原(yuán)因進行了詳細分析。Z後,以軸(zhóu)承抱死的原因為依據,提(tí)出了相應的處理對策,為輸油泵機組(zǔ)的正常穩定運行提(tí)供對(duì)應的參考。
關鍵詞:輸油泵;電機;軸承抱(bào)死
輸油泵機組是原油(yóu)輸送設備運行過程中的重要設備,保證輸油泵機組的(de)持續穩定(dìng)運行是(shì)確保原油輸送穩定的重(chóng)要途徑。輸油泵電機(jī)是油泵的動力來(lái)源,而軸承是保證電機得以正常運行的重要構件。在實際的工程應用過程中(zhōng),輸油泵電機在長時(shí)間運行之後,容易因為散(sàn)熱、結構失效等問(wèn)題而導致電機軸承出現抱(bào)死的情況,嚴重影響(xiǎng)了(le)原(yuán)油輸送(sòng)的順利開展。
1 輸油泵機組電(diàn)機軸(zhóu)承維護與保養的重(chóng)要作用
輸油泵機組電機軸承發熱或者軸承抱死時,存在著維修困難的問題,尤其是對於一些大型的電(diàn)機(jī),其維修工作尤為困難。如何保證軸承持續、安全可靠運行,成為了(le)確保電機可靠性的工作核心。由於軸(zhóu)承是易損部件,加之滾動軸承中的滾珠能夠在滾道當中自如地旋轉,在高(gāo)速旋轉工(gōng)作過程中容易出現故障(zhàng)。若工作(zuò)過程中軸承外套在外力擠壓(yā)作用下,軸承的遊隙將(jiāng)減小,從而影響軸承的(de)穩定運轉。另外,因為軸承外套的線膨脹係數一般大於軸承端蓋、軸承套(鑄鐵件),且運行過程中軸承(chéng)外(wài)套(tào)的溫度較高,使得室溫情況下外套會(huì)在軸承室發生對應的蠕動,而在運轉的熱態下卻難以產(chǎn)生蠕(rú)動。這使(shǐ)得其難以消化由於轉子熱膨脹而在該處產生的力,一旦軸承承受額外的軸向、徑向力作用,將導致軸承損(sǔn)壞。一旦電機軸承損壞,將使得軸承溫度快速上升,從(cóng)而使得電機出現抱死現象。而電機(jī)此時(shí)依然有(yǒu)旋轉力作用,從而導致電機的漆包線出現過(guò)流、過熱的情(qíng)況,Z終導致電機線圈(quān)燒壞。
2 輸油泵機組電機軸承(chéng)抱死原因分(fèn)析(xī)
2.1輸油(yóu)泵機組故障(zhàng)案例
某輸(shū)油泵機組電機在夏季高溫時出現了軸承抱死(sǐ)現象,在將電機拆解(jiě)之後,發現軸承的外表存在變色的潤滑油脂,用手轉動軸承時發現完全被卡死,打開軸承端部的密封蓋之後,可(kě)以發現軸(zhóu)承的內部顏色已經發黑,剩餘的油脂已經完全(quán)碳化。另外,還發現油(yóu)脂中存在一定的(de)碎屑,軸承的保持(chí)架斷裂。
2.2軸承抱死故障原因分析
在故障(zhàng)發生(shēng)之後,通(tōng)過對機組運行過程的監控,發現電(diàn)機運行後負載的(de)波動並不明(míng)顯。在發生軸承抱死(sǐ)故障之前,輸油泵的運輸負載也沒有明顯調整,電流一直處(chù)於穩定狀態,這表明軸承抱死故障並不是負載(zǎi)變化造成的(de)。因為電(diàn)壓過高或(huò)者過低都會造成電機的運行電流偏(piān)大,從而使得電機產生不正常的溫升,但是從機組配電室(shì)的(de)電壓記錄(lù)數據來看,係統電壓波動(dòng)均處於正(zhèng)常範圍(wéi)之中。
Z後,發現電機(jī)的上部設置有(yǒu)一擋塵蓋,在(zài)檢修的過程中發現上部的進風罩位置容易積聚油汙,將其清除幹淨之後發現風量並不明顯,電機工作溫度也沒有(yǒu)明顯變化。在夏季高溫環境下,氣溫(wēn)明顯升高,加之電機自身發熱(rè)較(jiào)為明顯,使得電機的運行工況(kuàng)明顯變差。在幾次緊急檢修過程中都發現風(fēng)扇側軸承沒有潤滑油(認定因為缺油導致軸承發熱)。潤滑油的(de)缺失使(shǐ)得(dé)軸承摩擦增加,電機溫度明顯上升。電機軸承潤滑脂(3#鋰基脂)因缺乏日(rì)常檢查,缺油或油質下(xià)降不合格沒有及時發現,值班人員對油質檢查和更(gèng)換規(guī)範理解不到位,導致了抱死故(gù)障。
3 避免輸油泵機組電機軸(zhóu)承抱死的有效(xiào)對策
3.1保證軸承(chéng)處於穩定(dìng)工況
電機在運(yùn)行過程中因(yīn)為承受變(biàn)載荷,導致軸承穩定工作過程中容易承受過大的(de)軸(zhóu)向載荷或(huò)者衝擊載荷而導致軸承受到損壞。加之滾動軸承的滾動體在軸承運行過程中運動(dòng)十分複(fù)雜,滾動(dòng)體繞軸承做線性公轉的同(tóng)時還會繞自身軸(zhóu)線做自轉(zhuǎn)運動,一旦承受過大的載荷,將導致軸承的間隙減小,應力增加,軸承的摩擦增大,溫(wēn)度迅速增高,導致軸承(chéng)發熱異常,潤滑油油膜無法建立。通過控製電機的工作工況,使得工(gōng)況(kuàng)載荷保持(chí)持續穩定的狀態,能夠減少軸承過熱現(xiàn)象,從而避免抱死現象。同時,較低的軸承(chéng)溫度(dù)也能夠保證潤滑(huá)脂處於穩定工作狀態,不致因為高溫而失效。
3.2設置(zhì)合理的徑向間隙
當選擇較(jiào)小的軸(zhóu)承室徑向配合公(gōng)差時,因為(wéi)軸承的(de)外套與軸承室的徑向配合間隙較小,電機在運轉的過程中容易產生大量的熱量,Z終將直接傳(chuán)遞至轉子、軸(zhóu)承(chéng)上。這會使(shǐ)得轉(zhuǎn)子在軸向、軸承徑向產生熱膨脹,軸承在軸承室中受到擠壓而不能轉動,導致(zhì)轉子的軸向(xiàng)熱變形不能得到伸展(zhǎn),在徑向力與軸向力的共同作用下,軸承外套與滾珠、軸承室將發生(shēng)抱死故(gù)障。
而選擇過大的軸承室徑向配(pèi)合公差時(shí),由於軸承(chéng)套與軸承室(shì)的徑向(xiàng)間隙增加,在軸承運轉過程中會出現(xiàn)“跑圈”“涮套(tào)”等問題,使得軸(zhóu)承套與軸承室內徑因為高速(sù)摩擦而產生大量(liàng)熱(rè),同樣會使得軸承溫度(dù)迅速升高,造成(chéng)軸承抱死(sǐ)、燒(shāo)壞。因此,設置一個合理的(de)徑向間隙是保證軸承(chéng)穩定運行、避(bì)免軸承(chéng)燒(shāo)壞的重要途徑。為了獲得合理的徑向間隙,設計人員通常將軸承的(de)內徑(jìng)公差設置為H5或(huò)者H6。當軸承室H5或H6的公差加工至上偏差時,將與軸承套配合(hé)形成小間隙配合;當軸承室H5或H6的公差加工至下偏差時(shí),將與軸承套形成過盈配合。因(yīn)此,在電機軸承徑(jìng)向間隙的設置過程中,通常將軸承室的公差加工至上偏差,保證其(qí)具有合理的間隙,避免因為(wéi)配合過(guò)緊而在發熱工(gōng)況(kuàng)下出現“抱死”現象。
3.3其他的處理(lǐ)對策
(1)根據(jù)生(shēng)產計劃合理(lǐ)安排人員進行倒泵操作,電氣維護人(rén)員對電機的相(xiàng)關設備進行(háng)調整,例如,將電機(jī)上的止逆器拆除,這樣可以保證電(diàn)機平穩運行,在降低噪音的同時,還可以減(jiǎn)少工作過(guò)程中的(de)衝擊載荷,減(jiǎn)小對軸承的(de)損傷。同時,要保證電機不得反轉,在拆裝過程中也必(bì)須記清楚線號,以免對機組產生損壞(huài)。
(2)在發生故障之後,合理縮短電機的加油周(zhōu)期,從之前的3000h修改(gǎi)成為1500h,且加油量從每次的80g下調至70g。
(3)在加油的過程中,在風(fēng)扇側(cè)因為加(jiā)油嘴與加(jiā)油孔相距較遠,使得油槍不容易對轉油嘴,產生偏斜(xié)情況(kuàng),造(zào)成漏油、加油管損壞等情況。因此,將加油嘴向外延長至風扇罩的附(fù)近(jìn),以避免上(shàng)述情況(kuàng)。
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來源(yuán):《科(kē)技資訊》2016年21期