李一平

（甘（gān）肅省水利水（shuǐ）電工程局）

　　1990年秋季，景電二（èr）期工程總幹一至十三泵站機（jī）組試運行期間，由我具體負責大型電機（jī）運行時竄軸現象的檢測工作。本文淺議電機竄軸現象及處理措施，以拋磚引玉。

　　一、問題的引出

　　景電二期工程總幹一至十三泵站設計安裝大型電機86台，其中：1400kw電機38台，2000kw電機8台，2240kw電機40台。1987年至1990年共計安裝44台，其中運行37台（1990年後（hòu）期裝機42台）。先期裝機並運行的37台機，除（chú）1987年安裝投（tóu）運的總幹六泵站和七泵站2^#、3^#電機軸向竄動（dòng）量較小，未曾出現電機軸瓦端嚴重磨損、瓦溫過高、強迫停機記錄，其餘35台電機隨著累計運行時間和啟動次數的增加，先後發生了不同程度的軸向竄（cuàn）動現象，致使電機軸瓦過熱，軸瓦端麵受到嚴重（chóng）磨損，影響了機組的正常運行。為了不影響景泰古浪兩縣人民數十萬畝良田的灌溉，經有關部門研究決定：采取軸向臨時限位措施，聯軸器（qì）上緊固（gù）M20×180雙頭螺栓4隻，以此克服電機轉子的軸向竄動。

　　二、原因淺析

　　究（jiū）竟是（shì）什麽原因引起電（diàn）機軸向竄動？有關資料表明，電機產生軸向力的幾種可能：由於彈性聯軸器柱（zhù）銷位置不等距，受力不均勻或柱銷偏斜變形產生（shēng）軸向力；電機和水泵安裝傾斜產生向軸力；電機（jī）轉子和半聯軸器的運動不平衡及振動（dòng）產生軸向力；在磁狀（zhuàng）態下，電機定轉子中心軸向（xiàng）偏移（yí）時產生軸向磁（cí）拉力。

　　景電二期工（gōng）程選用（yòng）的大型電機與被拖（tuō）機械（xiè）分別由蘭州綜合電機廠及蘭（lán）州水泵總廠生產，水泵采用徑向軸瓦（wǎ）並帶有雙向止推的複合型（xíng）軸承，帶負荷連轉時軸瓦溫度Z高也僅有54℃，對電機無軸向力的（de）產生。就電機而言，投運的（de）37台電機空載時（shí）運行正（zhèng）常，說明定（dìng）轉子磁中（zhōng）心相對，無軸向磁拉（lā）力。在安裝工程中，我處（chù）嚴格按照（zhào）國（guó）家（jiā）有（yǒu）關規程（chéng）規範，設計圖紙和廠家（jiā）說明書技術要求進行施工。已投入運（yùn）行的37台機組安裝質量經兩級質安處現場逐台檢測認定為合格或（huò）優良。1987年11月，次出現竄軸現象後，蘭州電機廠派出以設（shè）計、裝配、工藝、質檢部門組（zǔ）成的六人專家調試小（xiǎo）組，對總幹三泵站3^#機組（zǔ）及（jí）五泵站8^#機組進行了全麵調試，並在調查（chá）報告中作（zuò）了如下描述：“機組安裝質量良好、聯軸器對接（jiē）都合乎標準”。

　　運行情況表明，水泵和電機采用柱銷式聯軸器連接，水泵有止（zhǐ）推軸承（chéng）的情況（kuàng）下，當電（diàn）機（jī）帶水泵空載啟動至（zhì）額定轉速時，電（diàn）機會發生軸（zhóu）向竄動，竄動量的大小取決於電機（jī）軸肩和軸瓦端麵間允許靠緊為止，而且具有一（yī）個共同特性：運行電機（jī）在啟動過程中，朝著電機端（duān）部竄動，停機後轉子惰（duò）轉狀態時亦有竄（cuàn）軸現象。

　　停機組帶負荷啟動過程中，隨著時間推移輸（shū）出轉矩逐漸增加，尼龍注銷承受（shòu）的扭距和彎矩隨之增（zēng）大，注銷傳遞扭距地同時在聯軸器的軸（zhóu）向產生彈（dàn）性彎曲變形，可分解出的一個軸向力。當水泵啟動工程（chéng）中的動不平衡引起機組振動時，反彈力作用在電機軸上，方向背離聯軸器、啟動結束後，機組（zǔ）運行平穩，其軸向呈固接剛性狀態，不再（zài）有反彈力作用（yòng），在電機與電源脫（tuō）開，轉子惰轉狀態時，此時聯軸器不傳遞扭矩，電機沒有磁（cí）力（lì）。在這種情況下，如果轉子傾斜或有振動。則轉子會很（hěn）容易（yì）發生軸向竄動，而在停止轉動時可能會停在（zài）電機軸肩和軸瓦端麵相靠的位（wèi）置上，如果電機重新（xīn）啟動（dòng），則有可能使轉子固定在這（zhè）一狀態下運（yùn）轉，因而發生軸瓦過熱現象（xiàng）。其次，聯軸器配鑽柱銷孔的製造誤差配（pèi）裝聯軸器無鋼號印記，安裝時兩（liǎng）軸產生的不同心度、角度誤差軸向位移，以（yǐ）及電機轉子和水泵轉（zhuǎn）自重引起的撓（náo）度變（biàn）形等因素。使尼龍注（zhù）銷承受一定的彎矩，在啟動過程中，電機轉子和半聯軸器的動不（bú）平衡及振動產生因上述情況引起的軸向力，導致軸向竄動。

　　三、處理措施及其效（xiào）果

　　1987年末，蘭州電機廠現場調試小組對總幹五泵站8^#機組電機端部的軸承底座墊放厚度為0.75～0.50mm銅皮，有意識抬高電機軸（zhóu）承端部（bù），使其（qí）重力分解一（yī）個軸向力，抵消一部分銷子軸向力影響。但（dàn）是，竄動現象未能（néng）消除，運行（háng）30分鍾（zhōng）後瓦溫升至（zhì）74℃，強迫停機。措施之二是調整空氣間隙，並使轉子中心轉向偏移2mm左右（yòu），靠磁（cí）拉力克服（fú）電機竄動（dòng）現象，仍不奏效。加粗同步電機（jī）大軸承尺寸，以減少電機擾度和運行時的擺（bǎi）動，竄軸現象亦未能阻（zǔ）止。采用軸向（xiàng）限位措施，在（zài）聯軸器上緊固4隻M24×180雙頭螺栓，有效地限製（zhì）了電機的軸向竄動。

　　四、建（jiàn）議

　　綜合所述，為進一步探討和解決大型電（diàn）機軸（zhóu）向（xiàng）竄動現象，使景電二期工程運（yùn）行機組（zǔ）更好的發揮（huī）效益，在國內尚無標準的限製端麵竄動圈（套）注銷聯軸器的情況下，采用和完善現已使用臨時性限位措施，仍（réng）不失為一種積極的解決辦法。

來源：《發展》2013年1期