火力发电厂风机电机轴颈磨损分析及对策

火力发电厂风机电机轴颈磨损分析及对策摘要：火力发电厂机组滚动轴承在风机轴承选型应用中较为普遍，由于轴承出厂时的产品质量问题、运行时间过长、装配方式不当、加油不及时等容易引起轴承损坏，造成机组停运，本文通过对风机轴承损坏原因分析，提出并实施修复措施，确保机组最快时间投入运行。

关键词：轴承；磨损原因；分析；对策

引言滚动轴承是将运转的轴与轴座之间的滑动摩擦变为滚动摩擦，从而减少摩擦损失的一种精密的机械元件。滚动轴承一般由内圈、外圈、滚动体和保持架四部分组成，内圈的作用是与轴相配合并与轴一起旋转；外圈作用是与轴承座相配合，起支撑作用；滚动体是借助于保持架均匀的将滚动体分布在内圈和外圈之间，其形状大小和数量直接影响着滚动轴承的使用性能和寿命；保持架能使滚动体均匀分布，防止滚动体脱落，引导滚动体旋转起润滑作用。

滚动轴承损坏直接导致机组停运，轻微的直接更换轴承即可，严重的导致轴磨损，必须更换轴或对轴进行焊补后用车床精加工修复，后者加工时间较长，本文通过实例成功解决轴颈磨损修复技术。出厂时产品质量的问题；大致就这些，不过具体问题要具体分析，不能一概而论

一、滚动轴承概述

滚动轴承是在支承负荷和彼此相对运动的零件间作滚动运动的轴承，它包括有滚道的零件和带或不带隔离或引导件的滚动体组。可用于承受径向、轴向或径向与轴向的联合负荷。

故障现象一般表现为两种，一是轴承安装部位温度过高，二是轴承运转中有噪音。

1.1、轴承温度过高

在机构运转时，安装轴承的部位允许有一定的温度，当用手抚摸机构外壳时，应以不感觉烫手为正常，反之则表明轴承温度过高。

轴承温度过高的原因有：润滑油质量不符合要求或变质，润滑油粘度过高；机构装配过紧(间隙不足)；轴承装配过紧；轴承座圈在轴上或壳内转动；负荷过大；轴承保持架或滚动体碎裂等。

1.2、轴承噪音

滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声，如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声，则表明轴承有故障。

滚动轴承产生噪音的原因比较复杂，其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这种磨损，破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系，导致轴线偏离了正确的位置，在轴在高速运动时产生异响。当轴承疲劳时，其表面金属剥落，也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外，轴承润滑不足，形成干摩擦，以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松旷后，保持架松动损坏，也会产生异响。

1.3、滚动轴承的损伤

滚动轴承拆卸检查时，可根据轴承的损伤情况判断轴承的故障及损坏原因。

1.3.1、轴承烧伤

烧伤的轴承其滚道、滚动体上有回火色。烧伤的原因一般是润滑不足、润滑油质量不符合要求或变质，以及轴承装配过紧等。

1.3.2、塑性变形

轴承的滚道与滚子接触面上出现不均匀的凹坑，说明轴承产生塑性变形。其原因是轴承在很大的静载荷或冲击载荷作用下，工作表面的局部应力超过材料的屈服极限，这种情况一般发生在低速旋转的轴承上。

1.3.3、轴承内外圈裂纹

轴承内外圈产生裂纹的原因可能是轴承质量问题、配合过紧，轴承外圈或内圈松动，轴承的包容件变形，安装轴承的表面加工不良等。

二、损坏现状

越南沿海一期工程2B送风机电机非驱动端轴承存在马蹄异音，当即决定解体检查。解体轴承发现如下图所示——油脂发黑、轴承内圈断裂、电机轴颈发生严重磨损现象：

轴承轴颈被磨：0.71-0.72MM

三、损坏原因分析

设备自身缺陷：由于轴承加工过程中可能存在应力或裂纹缺陷；

运行过程中：运行过程中由于交变应力与轴承自身应力或裂纹缺陷叠加，从而导致轴承内圈运行过程中发生断裂；

电机轴颈磨损：电机轴承与轴装配是热套装配（轴与轴承是过盈配合，其过盈为0.06左右），轴与轴承之间无相对运动，不可能出现轴被磨损。当其轴承内圈发生断裂后，轴与轴承之间紧力消失，并出现间隙，这样轴与轴承之间存在相对运行，并且，由于通常轴的材料硬度较之轴承材料要软，从而发生电机轴颈被严重磨损现象。

四、滚动轴承轴颈修复的方法

4.1、轴颈修复方案比选：

综上所述，2B送风机轴承处理方案——临时方案+最终处理方案。

4.2、临时应急方案——加不锈钢垫片

4.2.1、安装条型垫片前的准备工作：

准备好相关的修复、检测工具（轴承内径：Ф190）；

4.2.3、垫片安装要求：

垫片与轴必须紧密贴合，垫片与轴之间绝对不能出现间隙；

垫片与轴采用脉冲焊机亚弧焊连接（花焊方式），焊后抛光处理；

垫片与轴用亚弧焊连接后确保轴承安装的过盈值；

垫片安装后其轴颈直径偏差：必须控制在190.07±0.04（实际安装值：MaxФ190.14,MinФ190.08,MeanФ190.10）；

4.2.4、轴承热套装工艺要求：

事前在电机轴上确定其安装具体位置，并划出刻度线；

检查电气线路无异常；

确认电机转动方向正确；

确认系统启动条件完善；

启动系统，检查轴承振动、温度、噪音等无异常；

考虑到本次轴颈修复仅仅是应急处理方案，所以，要求在整个运行期间必须加大巡视检查力度，及时补充润滑脂。

五、结束语

滚动轴承损坏往往会影响设备安全运行，对电厂设备安全运行造成严重影响，应充分关注滚动轴承损坏的问题，在设备选型，选材，安装、调试、运行中避免事故发生，同时在出现异常情况，应尽早正确处理，减少对轴颈的磨损，及时更换轴承，保证机组可靠发电