唐立
(青銅峽通(tōng)潤鋁材(cái)有(yǒu)限責任(rèn)公司)
摘 要:本文(wén)從預防和分析(xī)診斷的基礎出發,及時發現主排電機軸承故障並采取有(yǒu)效措施,解決了設備運行(háng)中的異常問題,並通過自動加脂器的應用(yòng)和振動分析和判斷,提出了主(zhǔ)排電機維修方麵的一些基本思路和方法,為解決設備故障積累了一定依(yī)據,對設備的(de)日常維護起(qǐ)到了指導作用(yòng),有效解決了軸承引發的設(shè)備故障。
關鍵(jiàn)詞:主排電機;軸承(chéng);加脂器;狀(zhuàng)態(tài)檢測
我公司電(diàn)解槽(cáo)煙(yān)氣淨化係統自2005年4月150、120、350kA電解係列改造、擴建投產後,設備數(shù)量大幅增加,尤其是淨化車間(jiān)主(zhǔ)排電機電機增數較(jiào)多,250kW以(yǐ)上電機(jī)達40餘台。隨著設備投運時間的增加,維修經驗不足和監測手(shǒu)段不完善,致使(shǐ)電機故障頻繁(fán)。據統(tǒng)計自投產以來,由於電機軸承引起的故障十幾次,並直接燒損電機一台,更換軸承40多盤,直接經(jīng)濟損失20餘萬元,給電解生產和煙(yān)氣淨(jìng)化工作帶來巨大損失。滾動軸承作為主排電機的重要部件,它除了承受轉子的徑向和軸向載(zǎi)荷外,還要求其具有摩擦阻力小,使用壽(shòu)命長,在高速下運行穩(wěn)定(dìng)等性能。軸承一旦發(fā)生故障電機需停機(jī)檢(jiǎn)修,無形中給(gěi)電解生產和淨化係統造成了很大影響,同時增加(jiā)了維修(xiū)成本和(hé)工作量,而且對它的搶修工作也是(shì)十分艱苦的,往往是需采用解體電機確認軸承故障。因此預防(fáng)和減少電機軸(zhóu)承故障發生,保證電(diàn)機正常運行是本文論述的重點。
1 軸承的故障
軸承的嚴重損(sǔn)壞往往不是單(dān)一的原(yuán)因引起的,而是在幾個方麵綜合作用下,在惡劣的運行條件下產生惡性循(xún)環,導致軸承嚴(yán)重(chóng)燒損,因此(cǐ)在故障發生後(hòu),往往很難準確的判斷是由何種原因所致,也就給我們製定相關(guān)的措施帶來一定(dìng)的困難,為討論方便,先從幾(jǐ)個方麵進行分析診斷軸承發生故障的(de)原因。
(1)當軸承運用一段時間後,軸承內圈、滾動(dòng)體(tǐ)、保持架、外圈(quān)、滾道等產生一定的(de)缺陷、傷痕,造成軸承的潤(rùn)滑不良,引起(qǐ)軸承的發熱,長(zhǎng)時間(jiān)發熱,會導致:①軸承潤滑的稀釋(shì)。②加速材質的疲勞(láo),硬度下降(jiàng)。由於以上(shàng)原因,進而一步步形成(chéng)惡性循(xún)環,加速(sù)過(guò)熱而使軸承燒損。嚴重的軸承內圈位移,滾動體失(shī)圓,衝撞生熱,Z終熔接在一(yī)起,造成嚴重的(de)設備事故。
(2)對電機軸承保養胡重要性,特別是給軸承定期、適量的加油能保證軸承油良好(hǎo)的潤滑作用,缺油和加油過多也都很容易造(zào)成軸承(chéng)故障,油加少了容易造成軸承潤滑不良而發熱,加(jiā)多了也容易(yì)造成攪拌過熱,油脂熔化後易甩進電機腔體,造成漆包線絕緣層的過熱(rè)破損(sǔn),甚至燒損電機。我們一般選用3#鋰基脂(zhī)或高級鋰基脂,Z近我們實驗選用AIG615EN通用磺基聚合脂和(hé)配套型號為AIG-250mL的(de)數馬泵送自動加脂(zhī)器後,不但解決了電機軸承給油要適當、適量、定期、定時的問題,而且解決了因潤滑脂散熱性不好引發的油質進入電機腔體的故(gù)障。
(3)軸承的使用時間過長,超過軸承的使用壽命而(ér)容易造成材質的疲勞,加上強(qiáng)烈的衝擊作用而使材質變形,使得滾子、滾道而(ér)產生剝離、碾片,從(cóng)而改(gǎi)造成潤滑不良和振動加大。
(4)軸承內圈與軸的配合間隙(xì)過盈量(liàng)不符,也很容(róng)易造成軸承故障(zhàng),過盈(yíng)量大,很容易造成軸(zhóu)承內圈因過大的張應力而崩裂,過盈量小,也(yě)很容易造成軸承內圈“遲緩”。
2 軸(zhóu)承故障的狀態檢測
目前我們采用檢測軸承故(gù)障的(de)手段大致有測量溫度、噪音及振動參(cān)數的采集分析。利用測量溫(wēn)度,噪聲的方法比較簡單,缺乏有效(xiào)的預防作用,一旦在運行中軸承溫(wēn)度過高和噪音很大,一般都會判斷為軸承已達到比較嚴重的損壞程(chéng)度。但利用對電機軸(zhóu)承振動參數測量及分析的方法(fǎ),是比較方便簡(jiǎn)單的,比較適合在電機維修中(zhōng)推廣(guǎng)使(shǐ)用,是一種既簡(jiǎn)單又實(shí)用的檢測方法。
2.1測量儀器(qì)的選擇
檢(jiǎn)測儀器是檢測工作的必備工具,工欲(yù)善其事,必先利其器。如果檢測儀器配置不當將直接影響檢測工作的開展。因此,在配置儀器方(fāng)麵必須考慮(lǜ)設備的實際情況、儀器的精度等級、設備檢測方法等具體情(qíng)況(kuàng),來選擇所需的儀(yí)器。從功能的差別上可以分為便攜式振動檢測儀、振動信號分析儀數據采集器(有的兼有信號分析功能),以(yǐ)及振動分析(xī)專家係統。考(kǎo)慮到電機安裝(zhuāng)分散、性能、價格等因素我們選(xuǎn)擇了振動檢測儀(HY-105)來作為主排(pái)電機的檢測儀器。
2.2測量參數的選擇
任何設備檢(jiǎn)測過程都離不開對設備的測試過程,選擇什(shí)麽樣的測試方法用什麽樣的形式或物理量(即測試參數)來反(fǎn)映設備狀態(tài),差距很大,選擇的測試參數正確,得到(dào)的測試結果就能反映出設(shè)備真實的運行狀態,及時的把握設備質量發展趨勢;反之測量參數選擇得(dé)不正確(què),得到(dào)的數據就不能(néng)反映設備的真實狀(zhuàng)態,就會對設備質量的發展趨(qū)勢做出錯誤判斷,產生錯誤的(de)預測預報,給設備(bèi)維修工作帶來損失。電機振動(dòng)的測量參數(shù)包括振動的運動參數(位移、速度、加速(sù)度)。
測量(liàng)參數的物理意義。
(1)位移:即振動相(xiàng)鄰的正負兩個方(fāng)向間的Z大振動距離(lí)。常用於機器零件部件的(de)間(jiān)隙要(yào)求比較(jiào)嚴格的場合。
(2)速度(dù):又(yòu)稱振動裂度,是(shì)評(píng)價機器振動強度的常用參數,它定義為(wéi)振動速度的均方根,直接(jiē)反映振動的能量。
(3)加速度:定義為振動偏移零(líng)位(wèi)的Z大(dà)數值。
2.3測試點(diǎn)的選擇
在(zài)選擇測試點時應根據電機的其運動特點,科(kē)學地選擇那些反映電(diàn)機運行狀(zhuàng)態的測點位置,以便對電(diàn)機振動狀態作出全麵(miàn)描述。如隻測一點,往往是片麵的,不(bú)能正確反映電(diàn)機的總體情況。通常應(yīng)環繞(rào)電機外部,在一些有代表性的分散的點上,測量相互(hù)垂直的(de)三個方向上的振(zhèn)動量。根據上述原則我們針對電機等設(shè)備確定的測試點共4個部位,3個測量方向:水平、垂直、軸向,共12個檢測點(diǎn)。
2.4狀態判(pàn)定(dìng)標準
要(yào)判定電機運行狀態,關鍵就是相應的狀態判定(dìng)標準及其選取、建立、使用問題。電機的振動具有加速度、速度、位移三個描述參量。則基於振動的(de)設備運行狀態判定標準相應可分為加速度標(biāo)準、速度標準、位移標準三大類。我們在參考標準的基礎上根據長期測量數據和積累的經驗建立了適合主排電機診斷的相對判定標準。這(zhè)樣,即達到電機診斷的目的又保證設備高效、安全和經濟運行。判定標準如表1。
表1

Z簡單(dān)的(de)方法是頻率分析。故障滾動軸承頻(pín)率有一明顯(xiǎn)的特點,當(dāng)發生表麵損傷,疲勞剝離、局部磨損、腐蝕等時,軸承及滾動體旋(xuán)轉就會輪(lún)番碾壓產生衝擊,這種故(gù)障衝擊引起的振動波在材料尚未發生形變之(zhī)前或發(fā)生變形後向外發射,形成及其(qí)豐富的頻譜,往(wǎng)往(wǎng)在低頻和(hé)高頻都有表現。分(fèn)析的頻率範圍一般為F=1000~20000Hz,在此範(fàn)圍內隻要(yào)速度不超過(guò)6.3mm/s、位移小於0.063mm軸承都為正常,若超過以上數據則說明軸承發生故障。
3 故(gù)障排除應(yīng)注意的幾個要點
3.1潤滑脂的(de)選擇
正(zhèng)確選用潤滑脂,否則會造成軸承發熱、振動和產(chǎn)生噪音,一般選用3號鋰基脂(25℃時(shí),針入度:220~250;180滴點/℃:)或高級鋰基脂(25℃時,針入度:175~205;185滴點/℃:)。
3.2潤滑脂(zhī)的加入量
塗在軸承內的潤滑脂量要適度:軸承室1/2-2/3;太多(duō)時易造成軸承發熱,甩油現象,油甩到繞組絕(jué)緣表麵或縫隙內,日久天長,沾(zhān)滿塵垢,形成油泥,易造成電動(dòng)機溫(wēn)度增高,引起爬電擊穿絕緣(yuán)事故。
4 經濟(jì)效益和社會(huì)效益分析(xī)
自2010年(nián)利用振動分析儀定期(qī)或不(bú)定期監(jiān)測電機運(yùn)行狀態以來,主排電機因軸承引發的故障大大降低,電機運行率達到98%以上,沒有發(fā)生因軸承故(gù)障引起的電機緊急停機問題,電機(jī)軸承使用壽命延長兩倍(12個月以上)以上,僅(jǐn)軸承一項就節約成本數萬元。同時主排(pái)電機的正常運行,既穩定了電解生(shēng)產又保證了淨化煙氣的有效回(huí)收,提高了電解(jiě)含氟煙氣的淨化效率,也提高了電解廠房及周圍環境(jìng)質量,為(wéi)員工(gōng)的(de)身(shēn)心健康提供了保障,產(chǎn)生了十(shí)分顯著的社會效益。
5 結語
本文所述的電機滾動軸(zhóu)承振動檢測方法,在我公司三個電解係列淨化主排電機中得到了廣泛的推廣和(hé)利用,電機滾動(dòng)軸承振動檢測方法不僅提高(gāo)了設備的技(jì)術管理水平,而(ér)且能夠及時發現和解決電(diàn)機軸承問題,減少了設備故障,延長了設備的使用壽命,提(tí)高了設備的運行效率,降低了維修費用(yòng),減少了勞動強度(dù),為(wéi)生產秩序的穩定提供了(le)可靠保障。隨著設(shè)備狀態檢測在各類設備上(shàng)的廣泛應用,以及(jí)維修經驗的不斷積累,利用儀器對電機運行狀態進行定量檢測、診斷和排除已成為(wéi)設備維修管理中不可或缺的手段。
參考文獻
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來(lái)源:《科技資訊》2012年32期