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新聞動態 防爆電機滑動軸承的使用與維護
發布時間:2017.03.30

 概述

隨著防爆電機市場的不斷開拓與發展,各種防爆形式的防爆電機向著大容量、大功率的方向發展。因而運用在大中型防爆電機中的滑動軸承也越來越多,一些因使用維護不當造成滑動軸承損壞的事故也不斷發生,如由于滑動軸承潤滑不良導致軸承燒瓦,進而轉子下沉研傷電機隔爆面,最終“抱軸”。為了減少此類事故的發生,使防爆電機能安全可靠的運行,提高防爆電機運行的經濟性,我們結合自己的工作經驗向用戶介紹一些在防爆電機中使用的滑動軸承的軸承類型、軸承結構特點,以及滑動軸承在使用過程中的維護保養,以期對防爆電機用戶有所幫助。

1  滑動軸承的主要類型

滑動軸承作為防爆電機的主要部件,其開發設計及制造技術在近年來有了很大的發展,F已發展成為一個成熟的產品,并且已系列化、標準化、通用化,有專業的滑動軸承生產廠。在防爆電機中使用的滑動軸承主要有以下幾種類型:A型端蓋式球面滑動、B型端蓋式球面滑動、座式球面滑動軸承。

1.1  座式球面滑動軸承

座式球面滑動軸承是依據國際標準ISO 11687—1《Plain bearings—Pedestal Plain bearings—Part l:Pillow blocks》設計制造,該標準與德國標準DIN 31690內容基本相同,軸承的結構型式見圖1,多用于大功率低轉速的增安型同步電動機。

 

圖1  滑動軸承類型及結構圖

1.2 A型端蓋式球面滑動軸承

A型端蓋式球面滑動軸承是依據國際標準ISO 11687—2《Plain bearings—Pedestal Plain

bearings—Part 2:Side flange bectfings》設計制造,該標準與德國標準DIN 31693內容基本相同,軸承的結構形式見圖1。軸承為臥式結構,以外止口定位,通過凸緣固定在電機的整圓端蓋上。A型端蓋式球面滑動軸承的裝配比較困難,多用于YB系列的隔爆電機。

1.3  B型端蓋式球面滑動軸承

B型端蓋式球面滑動軸承是依據國際標準ISO 11687—3《Plain bearings—Pedestal Plain bearings—Part 3:Centre flange bectrings》設計制造,該標準與德國標準DIN 31694內容基本相同。軸承的結構型式見圖1。軸承為臥式結構,以外止口定位,通過凸緣固定在電機的半圓端蓋上。B型端蓋式球面滑動軸承的裝配比較方便,多用于箱式結構的增安型電機。

2  滑動軸承的結構特點

應用在防爆電機中的各種類型的滑動軸承,盡管安裝方式和結構形式有所不同,但除了軸承座之外,其余的主要部件:軸瓦、甩油環、浮動密封圈、軸承內外蓋、軸承絕緣、呼吸器等已標準化、通用化、可互換使用。軸承座的材料為球墨鑄鐵,表面帶散熱筋,內部為球形支撐面。軸瓦靠外球面支承在軸承座內,保證瓦體與軸承座之間充分結合,瓦體是鍛鋼加工的,并澆鑄有軸承合金。軸承設有用油環,工作時隨軸轉動,將潤滑油從油池帶到軸瓦與軸的工作面,可實現防爆電機的自潤滑。浮動密封圈由可熔性聚酰亞胺復合材料模塑成形,是滑動軸承的關鍵密封件。每一個滑動軸承均帶有呼吸器,用于平衡軸承腔內與外部的氣體壓力,緩解工作時軸承室內部的油霧壓力。A型和B型滑動軸承的絕緣加在軸瓦與軸承座的接觸面之間,座式滑動軸承的絕緣加在滑動軸承與安裝底板之間。

3  滑動軸承的安裝調試

首次安裝使用的防爆電機,在安裝調試階段,電機的滑動軸承應注意以下工作:

(1)安裝前的清洗與檢查。與滑動軸承連接的總裝工作最重要的原則是潔凈度。拆下軸承測溫用鉑熱電阻,打開軸承蓋翻出軸瓦,徹底清洗軸和軸瓦及各零件上的防銹脂,用浸過汽油的無絨布將其全部揩干凈,檢查軸瓦合金面是否有不正常情況,須清除任何嵌入軸瓦合金的硬質顆粒,軸承座底部金屬顆粒和污物須徹底清洗干凈。

(2)軸承的軸向位置調整。不帶推力瓦的滑動軸承不能承受電機以外的任何軸向力,因此,電機制造廠在電機出廠前,均標定了電機磁力中心線的軸向位置,應按照電機磁中心位置指示牌的數值安裝電機。

(3)電機與主機連接完成后,帶負載試驗前,應將軸承座上蓋四個緊固螺栓松開,退出銷釘,輕微盤車,讓球形軸瓦自動調心,然后重新緊固。

(4)在電機首次啟動之前,對于自潤滑的防爆電機,必須向軸承箱內加注合適的潤滑油;對于外循環供油的電機,必須確保供油系統安裝調試完畢,工作正常。選擇合適的潤滑油及正確的加注,是滑動軸承工作的關鍵,應參考以下內容:

①潤滑油牌號的選擇。任何低泡沫和具有良好抗老化能力的優質礦物油,只要能達到所要求的潤滑油粘度均可使用。潤滑油的粘度可依據表1選取。常用的潤滑油為L—TSA46和L—TSA32。

②對于自潤滑的防爆電機,加油時應保證油位高度在滑動軸承油標高度的1/2—2/3之間。對于外部壓力循環供油的防爆電機,油環也安裝,用于預防外部循環油供應的短缺,確保設備的安全運行。應特別注意:應調節軸承進油口的壓力,保持一定流量,使軸承內部的油位穩在油標高度的1/2—2/3之間,超過這個高度會造成軸承漏油。一般的供油壓力開機時在0.01—0.05MPa之間,停機時壓力表的示值會稍微上升。

③帶油池加熱器的電機,如果電機在北方的冬季使用,在開機前1h,必須打開加熱器,并時刻,注意油池內的油溫,確保油溫不超過50t。

4  滑動軸承的日常維護

經過安裝調試,防爆電機可投入正常運行,在正常運行中,防爆電機的滑動軸承需要進行以下的維護及監控:

4.1  軸承溫度的監控

在防爆電機運行中,需要對滑動軸承的溫度進行監控,但應注意不能單憑軸承溫度的高低來判斷軸承運行狀態,更重要的是軸承溫度的變化情況,應經常觀察軸承溫度變化情況和記錄,假如發現軸承溫度上升,并且和以前相似條件下的數值相比有異常時,必須停車確定其原因并排除。

關于軸承最高允許使用溫度的確定,不同的行業有不同的要求,相關的標準規定也不相同。但從技術上看,軸承的最高允許使用溫度與軸承合金的材料及澆鑄加工質量、測溫點的位置、潤滑油的性能有關。軸承合金的熔化溫度均在200℃以上,軟化溫度在150℃左右;測溫點的位置距工作面越近,顯示的溫度越準確;軸承的使用溫度越高,潤滑油的壽命越短;電機制造商根據自己產品的結構特點及制造水平,綜合考慮了滑動軸承的使用溫度,因此,建議防爆電機用戶應參考電機制造廠的標準確定滑動軸承的使用溫度。

4.2  潤滑油的更換與補充

防爆電機運行中,應經常注意滑動軸承的油標油位及潤滑油的狀況,如油位過低或者潤滑油變色老化,應立即補充或更換潤滑油,潤滑油的換油周期一般為:自潤滑電機安裝后的首次換油周期為700h,首次換油之后換油周期為4000h;外部壓力循環供油電機的換油周期為20000h。

4.3振動狀態的監控

在防爆電機的運行中,除了軸承溫度的監控,還應監控滑動軸承的振動狀態,如果振動超標,應停機檢查。根據GBl0068.2《旋轉電機振動測定方法及限值),對不同中心高和轉速的單臺電機,其振動速度的有效值不應超過表2的規定。

表2

額定轉速

/r·min1

彈性安裝

剛性安裝

軸中心高/㎜

45~132

﹥132~225

﹥225~400

﹥400

600~1800

1.8

1.8

2.8

2.8

﹥1800~3600

1.8

2.8

4.5

2.8

5滑動軸承的檢修

在設備定期檢修時,為了防爆電機在下一檢修周期內的可靠運行,應拆檢電機的滑動軸承,檢查并更換損壞的零部件,滑動軸承的主要易損件是:軸瓦、甩油環、浮動密封圈、油標等,檢修要點分別如下:

5.1軸瓦的檢修

拆下滑動軸承的測溫、測振等附件,拆下上半軸承座及上半瓦,取下甩油環,用千斤頂將軸抬起0.2~0.4㎜,旋出下半瓦,檢查其與軸頸的配合情況,測量軸瓦內徑與軸的配合尺寸,如果軸瓦與軸的直徑間隙值與軸承臺直徑的比值超過3/1 000,說明軸瓦磨損嚴重,需要更換。

如果軸瓦還有磨損余量,應輕輕地修刮軸瓦,消除軸瓦的局部損傷,使軸與軸瓦的配合達到滿意的效果。

5.2檢查甩油環

主要檢查甩油環是否變形,螺釘是否松動,如果甩油環的內徑圓度公差值超過0.4㎜,說明甩油環變形太大,需修理或更換。

5.3浮動密封圈

浮動密封圈是滑動軸承的易損件,磨損嚴重或者在拆裝過程中有磕碰損傷,則需更換。

6  防爆電機滑動軸承的故障處理

為了方便用戶的使用,對滑動軸承常見的故障、故障產生的原因及處理的方法簡要分析如下,詳見表3。

表3

故障

可能的原因

處理方法

軸承過熱

不合適的潤滑郵油

按照電機銘牌的潤滑油牌號換油

油位過低

核對油位,增加潤滑油

軸向位置不合適

存在端面摩擦,重新調整軸向位置

軸瓦內表面粗糙

檢查軸承合金是否位移,是否存在軸電流腐蝕引起的麻點,如有則檢查軸承絕緣,修刮軸瓦,如有需要拋光軸徑。

潤滑油失效

換油

與軸的配合間隙過小

修刮軸瓦,達到合適的間隙

軸承漏油

密封面之間的間隙過大

涂密封膠,緊固固定螺釘

浮動密封圈損壞

更換

油位過高

降低油位

潤滑流量過大

調節進油量,降低油壓

軸承振動大

轉子不平衡

重新做轉子動平衡

軸承緊力喪失

緊固軸瓦與軸承座的固定螺栓

電機安裝基礎剛性差

加固安裝基礎

機組對中精度不夠

按照相關的要求,重新安裝找正

潤滑油流量不夠

調大進油量

 

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