王樂畢¹　趙慷²

（1.國電經貿有限公司，北（běi）京（jīng）市　100034；2.國電靖遠發電有限公司，甘肅省白銀市　730090）

　　摘　要：文章簡單介紹了（le）D-l0D磨煤機ODE端軸承（chéng）損壞後的故障特征以及對磨（mó）煤機的全麵（miàn）檢（jiǎn）查情況，然後（hòu）對可能造（zào）成（chéng）D-10D磨煤（méi）機軸承損壞的原因進行（háng）了分析，包括（kuò）潤滑油故障、塵屑顆粒汙染、疲勞損壞、氣蝕和腐蝕、過熱損壞（huài）、旋轉（zhuǎn）部件碰磨等。Z後提出了D-10D磨煤機ODE端軸承損壞的主要原因及防範措（cuò）施。

　　關鍵詞：D-10D磨煤機（jī）；主軸承損壞特征；原（yuán）因分析；防範措施

　　1　設備概況

　　D-10D磨煤（méi）機（jī）係美（měi）國福斯特惠勒公司技（jì）術製造，為雙進雙出球磨機，平均出（chū）力（lì）50t/h，筒體直徑3785mm，筒體長度5664mm，筒體轉數17.2r/min，經濟加球（qiú）量70.7t。磨煤（méi）機主軸承材料為巴（bā）氏合金，與耳軸90°麵接觸，主軸承為液壓潤滑，油壓1.7MPa，流量1.7I/min，大瓦溫度正常為42～52℃，達到63℃即保（bǎo）護動作跳閘。磨煤機正壓運行，軸端通密封風，正常（cháng）密封（fēng）風差壓保持在1.0～1.5kPa，運行時定期對密（mì）封室吹掃。配套驅（qū）動電機功率932.5kw，額定電流lllA，運（yùn）行控製（zhì）電流91～93A，靠驅（qū）動電機側磨煤機主軸承簡稱DE端，相對側簡（jiǎn）稱ODE端。該磨煤機及其所在（zài）機組在（zài）6月份進（jìn）行過大修。

　　2　主軸承損壞經過

　　8月12日l：09，磨煤機ODE端耳軸溫度出現上升趨勢，從45℃上升至49℃，而後又開始（shǐ）下降，至1：25分下降至（zhì）45℃。隨後（hòu）耳軸溫度（dù）又開始上升，在耳軸溫度上升過程（chéng）中，運行（háng）人（rén）員（yuán）就地檢查磨煤機油站、冷卻（què）水係統運行正常，耳軸處無異音，並采取提高冷卻水（shuǐ）壓力、降低磨煤機（jī）出口溫度等措（cuò）施，調整無效。1：45，ODE端耳軸溫度上升至63℃，磨煤機保護動作跳閘。跳閘（zhá）後，耳軸溫度繼續上升，1：53，上升至（zhì）75.4℃後持續（xù）下降。與此同（tóng）時，磨煤機電流從90.4A上升至102A。

　　在主軸承的工作區域（yù）裏，Z大載荷和Z高溫度的區域內出現表麵沉降，起始點比（bǐ）較平滑，末端為半（bàn）圓形或波峰的特征。

　　3　檢查處理情況

　　3.1　6月（yuè）份大修時對該磨煤機的（de）檢查、檢修情況

　　（1）ODE側主軸承檢查情況：翻出後檢查接觸區域有輕微劃傷痕跡，塗顯示劑研磨檢（jiǎn）查發現有四處麵積（jī）為80mm×80mm左右的區域軸瓦未（wèi）接觸（chù）；主軸承的推力麵無摩（mó）擦等（děng）故（gù）障特征；整個（gè）主軸承檢查無裂紋，起皮等缺陷。

　　（2）主軸承檢修情況：對軸承進行刮削，接觸角度為90°；塗紅丹粉（fěn）檢查接觸麵積達到100％，符合質量標準；主軸承就位後測（cè）量問隙，北側：內（nèi）側=12.45mm、外傾4=3.55mm；南側：內壩0=11.95mm、外1貝0=3.85mm，符合質（zhì）量標準。

　　（3）磨煤機加鋼球之前頂軸油試驗為DE=0.21mm，ODE=0.19mm；加球後（hòu）頂（dǐng）軸（zhóu）油試驗：DE=0.15mm，ODE=0.13mm；符合質量標準。

　　3.2　本次軸承（chéng）損壞（huài）後的檢查處理

　　3.2.1　頂軸油試驗及潤（rùn）滑油係統檢查情況

　　檢查潤滑油係統，確認油位、油色、溫度正常；啟動潤滑油泵運行，檢查壓力、流量、差壓、溫度（dù）等參數符合規程要（yào）求。即進行頂軸油試驗，頂軸油試驗數據為（wéi）0.15mm，符合規程要求（標準大於0.05mm）。再將ODE端和DE端潤滑油管路出口（kǒu）用塑料軟（ruǎn）管短接做油循環試驗（yàn），檢查兩端流（liú）量平衡。

　　3.2.2　冷卻水係統（tǒng）檢查

　　利用磨煤機冷卻水（shuǐ）係統臨時排放閥門檢查冷卻水閥門及管路正常，確認冷卻水（shuǐ）流量大，係統正（zhèng）常。

　　3.2.3　磨煤機ODE端主軸（zhóu）檢查

　　發現主軸（耳軸（zhóu））上有烏金痕跡，判斷主軸承（chéng）損壞，決定對（duì）主軸承翻出做進一（yī）步檢查確認。主軸承翻出後，發現主軸承巴氏合金材料遷移，確認主軸承損壞（huài），即進行軸承刮削研磨恢複。

　　3.2.4　磨煤機（jī）耳軸管（guǎn）間隙測量檢查

　　ODE端大罐側Z小間隙（位置在上部）大於1.5mm以上，符合規程規定的不小於（yú）1.5mm要求；ODE端（duān）密（mì）封室側Z小間隙：北側部位為1.3mm，上端間隙為1.5mm，南側間隙為2.5mm，均符合規程要求。

　　3.2.5頂軸油試驗

　　ODE=0.23mm；DE=0.16mm；數據合格。

　　3.2.6　主（zhǔ）軸承各間隙

　　ODE端瓦口進出油間隙：出油槽0.30mm塞尺塞入525mm；進油槽0.30mm塞尺塞入585mm。

　　膨脹間隙：北側：分離器側7.8mm、大罐側7.9mm；南側：分離器側8.15mm、大罐側（cè）7.35mm。

　　3.2.7　磨煤機盤車情況

　　首次盤車轉動5min後過載，熱偶動作跳閘；再經（jīng）過幾次盤車後（hòu），盤車裝置運行7min後過載，熱偶動作（zuò）繼續跳閘；22min後在（zài）罐內煤粉比（bǐ）較鬆散的（de）情況下盤車，大罐轉動1圈約8min後過載（zǎi），熱偶（ǒu）動作跳閘。

　　3.2.8　磨煤（méi）機內部（bù）檢查

　　經過檢（jiǎn）查，發現大罐內ODE端煤粉多且在大罐ODE端筒體粘（zhān）煤多，ODE端比DE端煤粉層高（gāo）100mm左右，高低料位塊無法看清，封大罐人孔門。事後（hòu）分析認為在處理事故時，運行人員為了降低耳軸溫（wēn）度，增加ODE端給煤機轉速，煤量（liàng）較（jiào）大造成。

　　3.2.9　送電試轉

　　臨時檢修、試驗（yàn）合格後啟動磨煤機（jī）運行，觀察磨煤機ODE端主（zhǔ）軸承溫升正常，檢查磨煤機各參數（shù）正常，主軸承溫度經（jīng）過2h後溫度穩定在44℃左右。

　　4　主軸承損壞原因（yīn）分析

　　可能導致磨煤機主軸承損壞（huài）的原（yuán）因一般可歸（guī）納如下（xià）：

　　4.1　潤滑油故障

　　（1）潤滑油中（zhōng）斷或潤滑油流（liú）量小導致（zhì）主軸承損壞（huài）：從主軸承損壞後潤滑油係統的檢查及（jí）試（shì）驗情況分析看（kàn），在運行中潤滑油中（zhōng）斷或流量小的可能性極小，因為潤滑油係統有（yǒu）粗細過濾器，堵塞中斷供油的原因可以排除，即（jí）便潤滑（huá）油中斷，軸承損壞鎢金顏色為黑亮色。

　　（2）潤（rùn）滑油質量存在問題：潤滑油牌號（hào）為美孚460，在大修時加油牌號正確，在主軸承損壞後，油外觀檢查色澤無異常現象。

　　（3）潤滑油係統進水：檢（jiǎn）查（chá）損壞的主軸承巴氏合金與主（zhǔ）軸承殼體結合嚴密，無裂（liè）紋出現，並且潤滑油係統的油箱油位沒有變（biàn）化（huà）增高現象，可（kě）以（yǐ）排除潤滑油係統進水造成潤滑不良導致主（zhǔ）軸承損壞的原（yuán）因。

　　（4）潤滑油氧化物及碳沉積：此原因造成（chéng）損壞的主要特征為主軸承表現有一層黑色和棕色沉積物，觀察磨煤機主軸承損壞的特征（zhēng），完（wán）全可以排（pái）除。

　　4.2　塵屑顆粒汙染

　　塵屑顆粒汙染造成（chéng）主軸承損壞的主（zhǔ）要現象為（wéi）：①顆粒嵌入；②劃傷；③汙染（rǎn）物移動及灰塵（chén）等；而（ér）表現出來（lái）的特征主要是劃傷和在巴氏合金內發現顆粒汙染物，但從（cóng）損壞（huài）軸承的（de）檢查情況看，沒有此故障（zhàng）特征（zhēng）。另（lìng）外檢查主軸承的（de）密封良好，磨煤機的（de）密封差壓在（zài）主軸承（chéng）損壞前期和損壞過程中差壓始終保持在1.5kPa左右，漏粉汙染主軸承的現象不存（cún）在。

　　4.3疲勞損壞

　　疲勞損壞的主要特征是（shì）出現裂紋（wén）、呈現（xiàn）損壞剝落和脫落現象，而磨煤機ODE端主軸承損壞的故障特征沒有這些現象。因此，軸承疲勞損壞的原因可以排（pái）除。

　　4.4　氣（qì）蝕和腐蝕

　　與GB/T1884-2002的標準對比，氣蝕及腐（fǔ）蝕的故（gù）障特（tè）征及原因都與磨（mó）煤（méi）機的ODE側主軸承損壞（huài）特征不符合。

　　4.5　過熱損壞

　　過熱損壞有三種情況，而（ér）其中過熱蠕變的特（tè）征為（wéi）：軸承的工作區域裏（lǐ），Z大載荷和Z高溫（wēn）度的區域內出現表麵（miàn）沉（chén）降，起始點比較平滑，末端（duān）半圓（yuán）形或波峰的特征。此特征與磨煤機（jī）ODE端主軸承損壞的現（xiàn）象符合。而原因是主軸承巴氏合金材料在極（jí）端運行的（de）載荷下隨（suí）溫度的（de）增加而發生蠕變現象，根本（běn）原（yuán）因是（shì）主軸承（chéng）過（guò）熱（過熱因素另外分析）。

　　4.6　特殊損壞形式

　　軸承中部損壞特征示意圖如圖1所示。圖（tú）1所示（shì）原因為腰鼓型軸頸和瞬間過熱（缺油、中斷冷卻水（shuǐ）），此種損壞形（xíng）式的（de）特征與磨煤機主軸承損壞（huài）特征基本吻合。軸承（chéng）一邊損壞特征（zhēng）示意圖如圖2所示（shì）。

　　損壞原（yuán）因為：錐形軸頸、軸承座或軸承（chéng），或旋轉載荷使軸彎曲。而磨煤機ODE端損壞的（de）軸承主要在靠近（jìn）裏側（大罐側），也就是說主軸承在靠近磨煤（méi）機的大罐處載荷較大，損（sǔn）壞特征基（jī）本相符。

　　4.7　磨煤機（jī）旋轉部件的碰磨及各處間隙

　　（1）磨煤機（jī）會造成碰磨的部位為：主要為耳軸管（guǎn）間隙，其次為密封室石棉墊（diàn）、螺旋輸送器、隔音罩與大罐（guàn）。但在搶修過程中，各部件之（zhī）間（jiān）沒有發現碰磨現象（xiàng）存在（zài）。

　　（2）磨煤（méi）機傳動係統（減速機、小齒輪（lún））的故障不會造成主軸承的損壞。

　　（3）密封室石棉密封墊會（huì）造成耳軸發熱，機組大（dà）修期間（jiān）對該磨煤（méi）機的DE端石棉密封墊進行了更換，對ODE端的密（mì）封墊沒有進行更換，在大修結束初次啟動磨煤（méi）機運行時，更換的DE側密封墊（diàn）由於摩擦（cā）強度大，造成軸頸發熱，引起主軸承發熱曾使磨煤機跳閘。

　　4.8　過熱（rè）和過載因素分析

　　4.8.1　數據分析

　　在軸承（chéng）損壞期間，軸承的溫度（此前溫度平穩）由44.89℃經過5min上升至49.09℃，再經過l0min下降至44.8℃，然後又開始上升（shēng）至磨煤機跳閘溫度（63℃），繼而溫度持（chí）續上升至（zhì）Z高（gāo）75.5l℃後下降。如果軸承混合油膜潤滑情況發（fā）生，那麽軸承的損壞應該是持續的，不可能中間有15min時間（jiān）的（de）軸承溫度上升和下降空間（jiān），而且混合油膜潤滑軸承損壞的故障特（tè）征與磨煤機ODE側軸承損壞的故障特征不符合，所以排除了發（fā）生（shēng）軸（zhóu）承混合油（yóu）膜潤滑的情況。

　　4.8.2　0DE端主軸承過載

　　（1）進入大（dà）罐觀（guān）察煤層厚度發現（xiàn），大罐處於水平狀態，從煤和鋼球混合物（wù）的高度與耳軸管和料位（wèi）的距離發現，ODE端煤粉較DE端厚100mm左右（ODE端高低料位塊被煤粉完全掩埋）；

　　（2）從軸承溫度開始變化，電機電流同時從（cóng）91.89A上升至102.37A時跳閘；

　　（3）在搶修（xiū）結束磨煤機盤（pán）車（chē）時，盤車負荷大過載，熱偶頻繁動（dòng）作（zuò），既是在罐內煤粉比較鬆散的時候，盤查隻能運行8分鍾就（jiù）因過載熱偶動作而跳閘；

　　（4）在磨煤機（jī）主軸承損壞期間（jiān），通過查對分析運行（háng）操作記錄，發現隻（zhī）有密封（fēng）風係統ODE端吹掃門開啟，而這時磨煤機ODE端的主軸承溫度即開始上升（shēng），同時磨煤機的電流也開始上升。從時（shí）間上看，說明磨煤機的吹掃門開（kāi）啟、磨電流上升、主軸承（chéng）溫（wēn）度上升是同時的。由於當時（shí）磨（mó）煤（méi）機的料位比較高，在（zài）開啟吹掃門的同時、密封室壓力出現波動下降現象，在磨（mó）煤機ODE端耳軸管的動靜密封間隙處，進入煤粉顆粒物，在磨煤機的旋轉過程中造成摩（mó）擦阻力，既過載現象發生，使軸瓦運動軌跡和軸承承載力改變，巴氏合金層伴隨溫度（dù）的（de）增加而發生蠕變，軸承損傷情況發生（shēng）。

　　綜上原因分析（xī），結合檢修、運行（háng）等技術人員的分析討論，Z後認定磨煤機主軸承損壞的原因為：磨煤（méi）機在較高料位下開啟ODE端（duān）密封風吹掃擋板，致使煤粉顆（kē）粒物進入耳（ěr）軸密封間隙，導致軸瓦（wǎ）運動軌跡（jì）和軸承承載力改變，巴氏合金層伴隨溫度的增加而發生蠕變，軸（zhóu）承損（sǔn）傷情況（kuàng）發（fā）生。另外，公司通過谘詢（xún）製造廠家（jiā）技術專家、同類型（xíng）設備使用單位，進一步對該主軸承損壞的（de）原因給予了肯定。

　　5　防範措施

　　（1）在磨煤機的料位較高時，禁止對耳軸密封室進（jìn）行吹掃工作（zuò）。

　　（2）密封室吹掃時應當在磨煤機的各參數正常，料位正常或較低的情況下進（jìn）行，而且必須在吹掃之（zhī）前將磨煤機密封風母（mǔ）管壓力提高，調整差壓並保持在（zài）1.8kPa以（yǐ）上時方可進行吹掃工作。在吹掃過程中，運行人員嚴密監視耳軸溫度、料（liào）位、電流，若發現電流和耳軸溫度同時（shí）上升較快（kuài）且料（liào）位在較（jiào）高狀態，應緊急停磨。

　　（3）在增減負荷時，運行操作一定要避免（miǎn）磨煤（méi）機（jī）負荷（hé）大的波動，防止磨煤機出現瞬間過載現象，當發現磨煤機（jī）電流出現波（bō）動現象，且電流上升較塊，並伴隨耳軸溫度上升，當電流值持續上升（shēng）達到95A時，應緊急停磨。

　　（4）大修時軸承的刮削嚴格按質量標準驗收，各間隙符合要求，同時將檢（jiǎn）修後的測量和（hé）試驗數據交付運行人員。

　　（5）製訂機組（zǔ）調（diào）峰時（shí）磨煤機的運行管理（lǐ）辦法和（hé）反事故措施。
 

來源：《電力設備》2008年12月