洪久安
（安徽淮（huái）南平圩電力檢（jiǎn）修工程有限責任公司，安徽阜陽　236158）

　　摘　要：電廠輔助係統水泵（bèng）軸承溫度異常升高是很多電廠的常見問題。本文簡單介紹了有關彈（dàn）性流（liú）體動壓潤滑的理（lǐ）論，並從這個理論出發，以（yǐ）平圩電廠機組積水槽排水泵軸承溫度異（yì）常升高（gāo）為例子分析泵軸承（chéng）溫度高原因。
　　關鍵詞：電廠輔助係統（tǒng）水泵；溫（wēn）度；原因（yīn）；軸承
　　一、引言
　　安徽淮南平圩發電（diàn）有限責（zé）任公司一期機（jī）組是國內首台600MW發電機組，由於投產與上世紀90年代，汽機輔（fǔ）機的轉動設備經常（cháng）發（fā）生軸承溫度高現象。如積水槽排水泵，有時是加完潤滑（huá）脂後溫度急（jí）劇上（shàng）升；有時是在（zài）補油脂時溫度有一段上升，保持在50-70度（dù）的正常範圍內。當再次切換到該泵運行時，發生上部推力軸承溫度異常升高，泵（bèng）的溫度Z高曾上（shàng）升到了84度。這些泵在（zài）經過一段若幹時間的穩定運行後，溫度又開始（shǐ）逐漸下降，並（bìng）Z終達到（dào）正常溫度範圍。
　　二、排水泵軸承溫度高的原因分析
　　排水泵軸（zhóu）承的加油脂（zhī）周期是運行2500小時加一次油脂，油脂型號是（shì）鋰基潤（rùn）滑脂#2或#3。驅動端加130克，泵端加（jiā）225克（kè），加油脂前設備必須運行至（zhì）少半小時。每次加油脂時，若溫度異（yì）常上升則停止加（jiā）油，待溫度恢（huī）複正常後繼續加，因為加（jiā）油脂後溫（wēn）度異常上升，每次加油脂要分三、四次才能完（wán）成（chéng）。在以前的加油脂中，由於（yú）沒有經驗（yàn）也沒有詳（xiáng）細規定加油的操作步驟，加油時工作人員都是一次性將油脂加入（rù），然（rán）後軸承（chéng）溫度就直線（xiàn）異（yì）常（cháng）上升。
　　1.泵軸（zhóu）承油脂的自我更替
　　在討論根本原因之（zhī）前，先解釋一下泵軸承油脂的自我更替（tì）。給（gěi）泵軸承（chéng）新加的油（yóu）脂，油（yóu）脂（zhī）並沒有直（zhí）接加到軸承（chéng）的滾珠和滾道上，而（ér）是首（shǒu）先加到軸承的外圍。油脂的更替有兩（liǎng）種情況，在運行的時候加油脂，那麽油脂依靠油槍壓力就會擠入到軸承的滾道中去；在（zài）正常的運行過程中，軸承也會自動將流動性差的老油脂排除，而將新的流動性好的油脂逐漸吸到軸承的滾道上（shàng）來。下（xià）麵從微觀動力學角度來解（jiě）釋後一種自動更替過程（chéng），參考圖1中的模型。 　　圖1是一個簡化後的物理模型（xíng），滾珠滾動，滾道簡化為一道直壁板，中（zhōng）間是油脂（zhī）層，滾珠表麵接觸壓力極（jí）大，此時（shí）滾珠和滾道的接（jiē）觸區域會發生彈性變形，並且油的粘度不再是恒定的，在極大壓力（lì）作用下，油膜具有很大的彈性模量，此時可以認為油膜（mó）的厚度接近（jìn）恒定值。當滾珠剛滾（gǔn）過油膜時，油膜入口壓力驟然升至極高的壓力，此時由於（yú）油膜粘度極大，油膜即使很薄，也來不及分（fèn）開（kāi），接觸（chù）區域已經滑過，而接觸區域的出（chū）口，壓力突然（rán）接近於零值，此時油膜壓能轉化為動（dòng）能，流動速度加大，一部分油脂脫離原油膜，同時由於空間突然爭大，壓力被釋放而急劇降低，壓力低（dī）過周圍油脂壓力，使得旁邊的流動（dòng）性好的油脂向出口區補充（chōng），新補充的油脂會隨著（zhe）滾珠的滾動又進入進口區，這樣就實現了油（yóu）脂（zhī）的（de）動力性流動（dòng），即一部分流出，一（yī）部分流進。那些流性（xìng）差的老油脂則逐漸地被排擠出滾道。軸承正是在這種壓力的變化和新老油脂的流動性差異下（xià），實現了油脂連續流動和新老油脂的更替。
　　2.油脂（zhī）的自然消耗
　　礦物油脂是礦（kuàng）物基油和添加劑通過稠化劑稠化而成。它是從原油中（zhōng）經過蒸餾製成的，實際是以各種烴為主的多種成份的混合物。這（zhè）些物質（zhì）在性能上略有差點異，當設備運行的時候，這些差異會導致礦物（wù）基油從稠化劑中（zhōng）分離（lí）出來，其（qí）組份也會產生各（gè）種反應（yīng）而變質，溫（wēn）度越高變質越快。滾動軸承中，軸承潤（rùn）滑遵循彈性流動壓潤滑理論，此時接觸應力可以達到1-4萬大氣壓；金屬（shǔ）表麵將發（fā）生彈性變形；由於高壓，潤滑油脂的（de）粘度（dù）不是恒（héng）定的數值。其潤（rùn）滑的整（zhěng）體狀況取絕於（yú）油脂厚度分布和彈性變形分布。在（zài）高（gāo）溫極壓的作（zuò）用下，潤滑脂中的基油和稠化劑會分離，基油析出，形成油蒸汽蒸發或者液體流出，而（ér）油脂由於逐漸脫油（yóu）變幹（gàn），會失去潤滑承壓的功能，所以需要定期補充新油，以保證軸承的健康運行。
　　3.加油過程分析
　　排水（shuǐ）泵軸承油脂（zhī）不是加得（dé）越多越（yuè）好，也不是越快（kuài）越好，如果油量過多，不僅會增加（jiā）油脂內磨擦而產生熱量，而且（qiě）會（huì）阻礙（ài）油脂散熱，導致溫度升高。而溫度升（shēng）高，會使油脂粘度下降，同時流動性增大，散熱效（xiào）果變好，使得軸承溫度逐漸下降，Z終回落到設（shè）計溫度。這相當於（yú）一個負反饋，使得軸承溫（wēn）度總是往（wǎng）設計溫度方向平衡。
　　在（zài）正常運行狀態下，排水（shuǐ）泵軸承溫度是穩定的，潤滑脂因（yīn）運行產（chǎn）生的熱量和散熱在設計溫度下（xià）達到平衡（héng）。當在運行狀（zhuàng）態加油脂時，油脂是一槍一槍加入的，間隔時間比較長，加油速率（lǜ）非常低，新油和（hé）老油融合（hé）在一起，所（suǒ）以隻會導致軸承溫度緩慢上升，但隨著油（yóu）脂溫度升高，油粘度下降，流動性增加，散熱好，產（chǎn）生熱量少，溫度朝著下降的趨勢走。Z終在設計溫度下達到平（píng）衡。現場表現就是加油脂後溫度上升，經過一段時間運行後，溫度達到正常。
　　但是（shì）對於排水泵推力軸承，由於軸承室（shì）設計不合理，兩個軸承並排靠在一起，內部（bù）散熱不佳（見圖2），油脂要穿過兩個並排軸承的阻力非常大，況且該泵加油油嘴既不在中間（若在中間，新油會靠油槍（qiāng）壓（yā）力（lì）向兩邊擠壓，將兩個軸承內的（de）老油替換），也不是在上麵（油嘴在上麵新油則（zé）可以利用重力、流動（dòng）性和油槍（qiāng）的擠壓力順利地將老油（yóu）更換），而是在（zài）兩個軸承的下麵。新加的油，在油槍的作（zuò）用下，一部分會往下掉，從間隙中流走，一部分靠（kào）壓力極其緩慢的向上擠，把上軸承的老油擠掉（diào）。這中間還有一個過程，如果因排油阻（zǔ）力（lì）大致使上推力軸承的油脂消耗得不到補充時，那麽該軸承的油脂基油被消耗，但是稠化劑和添加劑並不會（huì）被消耗，局部油脂相對變（biàn）稠。變稠後，不僅更難被替換，而且（qiě）內摩擦（cā）阻力會增大。在這種情況下，如果（guǒ）一定量的油脂稠化到一定的程度，從冷態時啟動泵也會發（fā）生軸承溫度（dù）上升現象，高到一（yī）個足夠高的溫度，油脂的（de）流（liú）動性能夠克服排油通道的阻力，就能夠將溫度降低。現場表現就是在沒有加油脂的（de）情況下，被切換的泵軸承溫度升（shēng）高，運（yùn）行一段時間後，溫度又降低。某（mǒu）些情（qíng）況（kuàng）下（xià），當（dāng）泵停止（zhǐ）運行之後，潤滑脂會得到冷卻（què），粘度增大，此時再啟動泵，由於油的粘度已經（jīng）比正常運行時更大，使它的流動性減小，散熱效果差；如果同時軸承室內油量過多，產生熱（rè）量反而大，散熱和產生熱不能達到平衡，溫度一直（zhí）上升（shēng），直到溫度上升到油粘度變得足夠低，散熱在過產生熱，流動（dòng）性增大，多餘油（yóu）脂排出，在散熱和產生熱在一個新的動態平衡過程中，軸（zhóu）承（chéng）溫度降低（dī），恢複到正常。這種情況現場出現過好多次。如果在補油過程（chéng）中，加油過猛，會很快打破散（sàn）熱和產生熱的平衡（héng），導致溫度（dù）上升，這就是以前（qián）沒有詳細規（guī）定加油步驟的時候，猛一加油溫度就上升的根本原（yuán）因。 　　4.排水泵軸承溫度高（gāo）的根本原因
　　軸承室設計（jì）不合理，導致軸承（chéng）散熱和排油都不順暢，油脂的產生（shēng）熱和散熱（rè）難以達到平衡，導致軸承溫度上升，這就是排水泵軸承溫度（dù）異常升高的根本原因。再（zài）加上油脂過多（因為這種設計的軸承室比較難以消（xiāo）化這些多餘的油脂），所以才（cái）會諸多發熱現象。有時加油脂量過多，或者加油脂太猛，導致軸承溫度升高。有時加油脂（zhī）方法不當（dāng）而導致溫度（dù）上升。（事（shì）實上，其它設備加油脂也導致軸承溫度升高，但由於上推力軸承室結構不合理，降溫過程顯得漫長而引人注（zhù）目。）
　　三、解決排水泵（bèng）軸承溫度高的（de）辦（bàn）法
　　如果軸承室油（yóu）脂量已經加多並且持續高溫，可以有兩種方法處理：一種是在泵運行時用幹（gàn）淨的壓縮空氣將多餘（yú）的油脂吹出（chū），軸（zhóu）承溫（wēn）度（dù）會降低，此時（shí）注吹油脂的持續時間不能太長（zhǎng），否則油脂吹至（zhì）過少，也會導致（zhì）軸（zhóu）承溫度降（jiàng）低後再次升（shēng）高；另一種是通過外部冷卻（què）軸室，經過長時間的運行後，軸承室的油脂掉出，溫度自行降低。要消除加油脂後軸承溫度升高的（de）現象，可以（yǐ）采取少量多次加油脂的方法，並同時減少每次所加的油脂量。徹底（dǐ）解決排水泵軸承溫度高的（de）問題，就需要更換改軸承室設計，使得（dé）軸承排油阻力小，內部散（sàn）熱好。
　　四、結束（shù）語
　　綜上所述，排（pái）水泵軸承溫度高現象根本原因，是設備設（shè）計本身具有的一些先天缺（quē）陷造成的。盡管如（rú）此，技術部門一直致力於該問題的改善。希望通過維修方麵的改進，Z大限度的減少此現象的出現，使得設備（bèi）處於一個（gè）良好的健康狀態。