【德國品質，值得信賴】旋轉機械軸承振動和發(fā)熱的原因分析及處理

  濟南市鴻慷機電設備有限公司位于交通便利的泉城濟南，是全球生產滾動軸承和直線運動產品的領導企業(yè)---德國舍弗勒集團在山東的授權代理商。公司專營舍弗勒集團旗下兩大品牌德國INA軸承和德國FAG軸承，是一家順應經濟發(fā)展需要而誕生的專業(yè)化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術支持，在機械行業(yè)技術方面有著非常豐富的經驗，今天濟南鴻慷機電進口軸承專家為大家介紹一下旋轉機械軸承振動和發(fā)熱的原因分析及處理。

  旋轉機械（特別是高速旋轉機械）在運行過程中影響因素較多，比如：設備制造質量、使用正確與否、裝配質量、潤滑等。故障發(fā)生時，往往最直接的體現就是旋轉機械設備振動發(fā)生了異常變化。某公司兩臺110MW機組各配兩臺Y4—73No.28F（右旋45°/135°）型引風機，葉輪回轉體（機械側）用滾動軸承支撐并承載轉動，軸承潤滑采用浸油潤滑方式，冷卻采用油室加設環(huán)繞冷卻水的方式。由于運行中出現過多次因機械振動和滾動軸承發(fā)熱迫使引風機停運、機組減負荷運行的故障，給企業(yè)造成了很大的損失。其中，2#爐甲側引風機自投運以來機械部分振動一直在0.10～0.120mm，推力軸承溫度在60～65℃徘徊，振動值和軸承溫度值基本在規(guī)定值（振動不大于0.12mm；滾動軸承溫度不高于75℃的上限位運行，這種運行趨勢在2001年3月開始發(fā)生變化，振動值最大達到0.27mm，推力側滾動軸承最高溫度達75℃，兩值均超過了規(guī)定值，引風機被迫退出運行進行，故障分析和處理。

  一、軸承振動及發(fā)熱的原因分析

  1、現場檢測數據

  （1）振動數值如下表所示。

軸承振動值表

　　（2）軸承解體后的現狀承力軸承解體檢查無缺陷，彈子間隙0.24～0.26mm，頂部間隙0.15mm，膨脹間隙29mm，油質完好；推力軸承解體后發(fā)現三個滾子起皮，軸承內跑道麻坑連片，最深處達0.3mm，外跑道無缺陷，靠推力面有摩擦痕跡，推力間隙0.25mm，頂部間隙0.16mm，彈子間隙0.30～0.32mm，潤滑油內有大量銅末，彈架磨損痕跡明顯；推承力側滾動軸承冷卻水檢查均完好。

　　（3）轉子檢查主軸各部同心度誤差小于0.02mm，無裂紋和變形；葉輪無磨損，護板根部有裂紋，葉片入口有砂眼（最大砂眼直徑3.5mm），輪轂螺栓無松動和斷裂現象；集流器完好，徑向間隙在5～8mm之間，插入深度25mm；葉輪飄偏最大值2mm。

　　（4）風道檢查入口擋板活動靈活，無卡澀，入口無積灰和雜物；出口風道暢通，無積灰和雜物；出入口風道無漏風，支架完好。

　　（5）基礎和環(huán)境檢查基礎臺面與基建時預留的標尺對照無明顯變化；周圍無深層掏挖和施工。

　　2、振動原因分析

　　（1）2#爐甲側引風機屬雙頭支撐離心式風機，引起振動的原因有以下幾方面：

　　a.轉子不平衡、不同心或主軸彎曲，水平超標。

　　b.軸承損壞或頂部間隙超標。

　　c.基礎松動或生根斷裂。

　　d.輪轂松動或多個固定螺栓斷裂。

　　e.風道堵塞。

　　f.介質變化大。

　　g.葉輪飄偏或晃動。

　　（2）主要原因確定旋轉設備的振動原因大多是眾多因素的疊加所致，在眾多因素中首先確定主要因素，然后確定振源進行處理，軸向振動一般不會持續(xù)存在，只是瞬時現象，在技術數據上只是參考。該風機從現場調查的技術資料分析，軸向推力、基礎、葉輪飄偏、風道堵塞及輪轂松動等因素不是主因，而轉子不平衡或者兩軸承不同心及水平超標是主要因素，對照現場調查的兩軸承振動數值：徑向水平（0.24～0.27mm）＞軸向（0.11mm）＞徑向垂直（0.08mm），且推力振幅大于支承力，可以確定平衡破壞。從軸承解體后的檢查來分析，轉子的水平和同心度（軸承安裝導致）誤差較大也是引起振動的主要因素。

  二、振動處理

　　1、處理方案

　　（1）首先是轉子靜平衡校正，然后進行動平衡校正。

　　（2）轉子水平檢測。

　　（3）轉子同心度檢測。

　　（4）對有缺陷或間隙不符合標準的軸承進行更換。

　　2、方案落實

　　（1）靜平衡校正時葉輪等分16點進行，配重12～15kg，同時在出口風道上加裝堵板，動平衡校正采用三點法，拖掛重量1350g，不平衡重量計算出后點焊位置誤差的圓心角不超過2°。

　　（2）葉片逐個敲擊聽聲檢查，重點是入口有砂眼的葉片，聲音沉悶的葉片打孔吹灰，然后封孔并將各葉片入口的砂眼打磨焊補。

　　（3）葉片根部護板做探傷檢查，裂紋處挖至根部后進行補焊，如護板有深裂紋，必須切開護板檢查葉片根部。

　　（4）推承力軸承安裝到位后上蓋不扣，兩側各加軸向和徑向百分表測同心度和水平，同時配用水平儀以確保準確度。

　　3、方案實施后的檢查及試運行效果

　　（1）八只葉片根部護板有裂紋，打磨后補焊，三只葉片內吹出爐灰。

　　（2）靜平衡不平衡重量736g，動平衡不平衡重量1590g。

　　（3）兩軸承同心度調整，誤差0.03mm，推力軸承底部加墊2.4mm，水平調整后考慮到平衡軸向推力，推力軸承比承力軸承高0.08mm。

　　（4）兩側軸承安裝間隙均在0.02～0.03mm，推力軸承游隙0.25～0.28mm，推力間隙0.28mm，頂部間隙0.16mm，承力軸承游隙0.21～0.25mm，頂部間隙0.18mm，膨脹間隙29mm。　

　　（5）試運最大振幅為0.05mm（在最大振幅0.12mm內）。

　　（6）推力軸承溫度36℃左右，承力軸承溫度32℃（在允許的75℃度范圍內）。

　　（7）檢修后監(jiān)視觀察一周運行良好，交運行管理部門。

　　三、結束語

　　通過上面的分析，本案例中引風機屬于典型的機械振動疊加振源，造成的原因是葉輪磨損后焊接氣孔（砂眼）進灰，導致平衡破壞引起振動并伴隨發(fā)熱。可以得出以下結論：振動隨著設備運行時間的延續(xù)可能隨時產生，只能通過檢查維護，發(fā)現問題及時采取相應措施阻止其發(fā)展和減少不良后果。而軸承發(fā)熱只要在確保潤滑油質量合格、油量適宜、軸承各部間隙符合標準的情況下很少發(fā)生。

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——責任編輯：濟南鴻慷機電設備公司01銷售顧問

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