大型電動機軸瓦發(fā)熱的鑒別及處理
2016-08-10王占光 王睿智 趙瑋
(焦作堅固水泥有限公司)
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大型電動機軸瓦發(fā)熱的原因很多,歸結(jié)起來大體有以下幾種:潤滑油變質(zhì),潤滑油污染,油量不足,環(huán)境溫度過高,軸瓦接觸精度低,設(shè)備超載,設(shè)備運轉(zhuǎn)精度過低等。電動機軸瓦發(fā)熱的原因不同,表現(xiàn)出的特征也不相同,因此,掌握軸瓦發(fā)熱的表現(xiàn)特征,有助于識別發(fā)熱原因,以及制定處理方案。本文根據(jù)筆者的經(jīng)驗,結(jié)合相關(guān)理論知識,談?wù)勢S瓦發(fā)熱的識別和處理方法。
1 潤滑油變質(zhì)引起的軸瓦發(fā)熱
潤滑油變質(zhì)分為兩種,一種是潤滑油本身或者是受到污染發(fā)生了化學變化,另一種是潤滑油遭到了嚴重污染。
潤滑油發(fā)生化學反應(yīng)的表現(xiàn)特征是:有異常的氣味和異常的顏色;稀稠不均,稠的成黏條狀,稀的幾乎沒有黏性,有時也會產(chǎn)生大量的氣泡。這時就可以斷定油已變質(zhì),應(yīng)更換潤滑油。更換時應(yīng)注意要先把油箱、油池和油路等清洗干凈。
潤滑油遭到嚴重污染是指水、灰等雜質(zhì)混入油中。如若潤滑油進水,隨著水的蒸發(fā),油內(nèi)會產(chǎn)生氣泡,軸承箱內(nèi)也會產(chǎn)生水霧,甚至在壁上產(chǎn)生水滴,打開排污閥門可以放出水來。此時應(yīng)該打開或清洗排氣帽,及時排出水霧,并放出沉積在油箱內(nèi)的積水。如果間斷放水,水量不減,則應(yīng)屬冷卻器漏水或冷卻水管道漏水,應(yīng)及時對漏水處進行維修。再者,取潤滑油少許,若顏色不透明發(fā)亮,出現(xiàn)污濁,說明油已污染。再用手指搓捻,若出現(xiàn)刺手情況,說明油內(nèi)混入了灰塵或其他雜質(zhì)。可再將油涂在透明紙上,迎光觀察,若有金屬光澤,說明是金屬顆粒,可判斷瓦或其它部件已遭磨損,應(yīng)停機檢查處理;若不透光說明是灰塵污染,應(yīng)做換油處理。
對上述潤滑油的判斷,如有條件的,應(yīng)盡量進行潤滑油的理化檢測,根據(jù)檢測結(jié)果,再做濾油或換油處理的決定。
無論潤滑油遭到污染,還是油內(nèi)發(fā)生了化學變化,均可引起軸瓦發(fā)熱,但該原因引起的軸瓦發(fā)熱,往往是一個逐步升高的過程。此間,應(yīng)該根據(jù)其發(fā)熱特征,認真地觀察、比較、分析、判斷,找出發(fā)熱的真實原因,制定正確的處理方法。在此還要提醒,若氣泡長時間不消,應(yīng)加除泡劑消除氣泡。
同時,建議設(shè)備管理者,要加強對潤滑油和設(shè)備潤滑的管理,定期對潤滑油進行化學和物理檢測,以便對潤滑油更換與否做出正確的判斷。潤滑油的存放、使用應(yīng)注意密封,避免遭到污染。潤滑油的更換或補充,也應(yīng)加濾網(wǎng),并保持環(huán)境清潔,防止雜質(zhì)進入油箱。運行中應(yīng)對瓦座、觀察孔等作好密封。
2 供油不足引起軸瓦發(fā)熱
供油中斷引起的發(fā)熱比較突然,瓦溫會急劇上升;供油不足,則瓦溫上升過程較長。
如果發(fā)現(xiàn)軸瓦溫度突然上升,速度很快,應(yīng)當緊急停機,無需等到保護跳停,否則有燒瓦甚至燒電動機的危險。停機后,應(yīng)檢查油管是否開裂,電動機與油泵的聯(lián)軸器是否脫節(jié)或斷銷,油位是否過低吸不上油,油泵是否卡死損壞,檢查判斷軸瓦是否受到損傷,還要檢查電氣自動化是否有故障。對于查出的問題,要逐一安排處理。若發(fā)現(xiàn)瓦口或軸上有合金,可確認瓦已受傷,必須對軸瓦進行修研,使瓦與軸的接觸精度達到每平方厘米不少于三點,瓦口間隙可按軸徑的千分之一到一點五考慮。
若是瓦溫漸漸上升,可能是供油不足所致,應(yīng)檢查油位是否不足、回油是否不暢、管道是否漏油、油壓是否太小、油環(huán)是否工作正常等,并針對查出的問題進行停機或不停機處理。如果發(fā)現(xiàn)僅是供油壓力不足,可通過油箱的壓力調(diào)節(jié)閥來進行調(diào)節(jié),減小回油量,增大供油量,提高供油壓力;若是泵壓不足,說明油泵內(nèi)漏嚴重,當進行換泵處理。
3 環(huán)境溫度過高引起軸瓦發(fā)熱
環(huán)境溫度過高,超過了循環(huán)油的冷卻能力或油箱的散熱能力,潤滑油的溫度就會上升,黏度下降,結(jié)果是油膜強度逐步降低,油膜遭到破壞,軸瓦發(fā)熱,但溫升較慢。筆者曾對常用的潤滑油做過統(tǒng)計,其黏度受溫度影響非常大,油溫每上升10℃,其黏度下降將近一半。
采取的措施:對瓦座加強散熱通風,并保持瓦座清潔,必要時可對熱源遮擋,減小對瓦座的熱輻射。對于有循環(huán)油站的電動機,可增大供油量,減小回油量,降低冷卻水溫度,增大冷卻水量,以降低供油溫度,及時帶走軸瓦產(chǎn)生的熱量,也可以考慮更換黏度較大的潤滑油。若沒有配套循環(huán)油站,就要結(jié)合設(shè)備所處的環(huán)境溫度,適當調(diào)整潤滑油的黏度指標,如同冬夏所用油的牌號不同一樣。
采取的措施:對瓦座加強散熱通風,并保持瓦座清潔,必要時可對熱源遮擋,減小對瓦座的熱輻射。對于有循環(huán)油站的電動機,可增大供油量,減小回油量,降低冷卻水溫度,增大冷卻水量,以降低供油溫度,及時帶走軸瓦產(chǎn)生的熱量,也可以考慮更換黏度較大的潤滑油。若沒有配套循環(huán)油站,就要結(jié)合設(shè)備所處的環(huán)境溫度,適當調(diào)整潤滑油的黏度指標,如同冬夏所用油的牌號不同一樣。
4 軸瓦接觸精度不足引起軸瓦發(fā)熱
水泥行業(yè)電動機屬于中等轉(zhuǎn)速,接觸精度符合常規(guī)的要求即可。電動機軸瓦接觸精度低,一般是磨損不均,球面瓦不靈活所致。軸瓦的不均勻磨損,會造成接觸面積減小,局部比壓增大;球面瓦不靈活時,軸瓦不能隨軸的變化而變化,軸與瓦接觸不良,同樣會使軸瓦局部負載增大。若運轉(zhuǎn)中的電動機出現(xiàn)間斷性發(fā)熱,檢查無其他原因,很有可能是球面瓦不靈活所致。當然油環(huán)不靈活也有類似特征,結(jié)果是瓦內(nèi)潤滑油極易泄漏,托瓦能力下降。還有球面瓦卡死,也是如此,卡死的不固定性,也會引起不同位置的發(fā)熱。
上述情況,可以從軸上的油膜加以鑒別,接觸區(qū)域油膜較薄甚至無油膜,起明發(fā)亮;非接觸區(qū)域看不出油膜,但帶油較多。用測溫儀檢測,接觸區(qū)域溫度較高,非接觸區(qū)域溫度較低。
對這種情況處理,應(yīng)對球面瓦進行刮研,使其接觸精度達到每平方厘米一點以上,接觸寬度達到瓦寬的三分之一左右,接觸角度60°左右,放在瓦座內(nèi),用手晃動,感覺比較靈活;同時也應(yīng)對軸瓦及瓦背進行修研,使其達到標準要求接觸精度狀態(tài)。
還有一種情況就是瓦裙超載,當軸肩與瓦裙摩擦嚴重時,也會引起發(fā)熱。這又有三種情況造成:一是維修安裝后,電動機定轉(zhuǎn)子磁力中心不重合,開機后轉(zhuǎn)子前移或后退,軸肩頂住了瓦裙,此時應(yīng)當對電動機重新修理,如果只加大軸肩與瓦裙的間隙,或者通過調(diào)整軸承座的位置,使軸肩不扛瓦裙,則電動機的實際功率就會下降很多,電動機空載或負載電流會上升很多;其二,維修安裝后,由于聯(lián)軸器銷子過緊,拉動了轉(zhuǎn)子,使軸肩扛住了瓦裙,此時應(yīng)減小銷子直徑,重新安裝即可;其三,球面瓦的過度自位卡死,造成軸肩摩擦瓦裙,此時應(yīng)查出引起球面瓦轉(zhuǎn)動過度的原因,進行處理。
5 設(shè)備振動、頻繁啟動和超載引起軸瓦發(fā)熱
電動機的超載運行,使軸瓦負荷增大,若超出了油膜的承載極限,軸瓦便會發(fā)熱。
設(shè)備劇烈振動,不但會使電動機載荷增加,還會破壞軸瓦油膜,引起軸瓦發(fā)熱;還會造成球面瓦超出自位調(diào)心極限范圍,以致卡死,失去調(diào)心功能,造成瓦與軸的中心線歪斜,引起接觸精度降低,造成軸瓦發(fā)熱。
設(shè)備的頻繁啟動和慢轉(zhuǎn)會對軸瓦造成搓傷,進而促進軸瓦發(fā)熱。
停機期間,軸與瓦無油導入,處于缺油狀態(tài),頻繁啟動設(shè)備,會使軸瓦遭受磨損,使瓦變得粗糙,不但影響接觸精度,磨下的金屬顆粒還會堵塞瓦口,造成瓦口間隙變小,引起軸瓦發(fā)熱。
停機期間,軸與瓦無油導入,處于缺油狀態(tài),頻繁啟動設(shè)備,會使軸瓦遭受磨損,使瓦變得粗糙,不但影響接觸精度,磨下的金屬顆粒還會堵塞瓦口,造成瓦口間隙變小,引起軸瓦發(fā)熱。
上述情況下油膜的情況:
超載時,軸上油膜較薄,甚至看不到油膜,起明發(fā)亮;設(shè)備振動時,軸上油膜忽薄忽厚;軸瓦受損后,金屬粉末會堵塞瓦口,軸的粗糙度變差,還會帶有金屬顆粒,若磨損不均,油膜在軸向上會有薄有厚。
遇到該類問題,應(yīng)根據(jù)特征判明原因。若是超載,應(yīng)降負荷生產(chǎn)。若是振動,應(yīng)先排除振源,電動機的振動一般是由轉(zhuǎn)子不平衡或電動機氣隙偏差過大所致,轉(zhuǎn)子不平衡的振動一般反映在水平方向,氣隙不均都伴有不均勻的磁場聲,需要對電動機轉(zhuǎn)子做動平衡和氣隙調(diào)整,氣隙的調(diào)整要達到誤差小于平均氣隙的百分之五;若振動來自于被拖動設(shè)備,應(yīng)及時消除主機對電動機的擾動。若發(fā)現(xiàn)軸瓦受損,應(yīng)修研軸瓦,并達到上述理想狀態(tài)。如果瓦的間隙過大,應(yīng)重新加工軸瓦,使軸瓦間隙符合要求,還要清理或濾出油內(nèi)的雜質(zhì)。
6 電動機機座剛度不足引起軸瓦發(fā)熱
機座變形也會引起軸瓦的發(fā)熱,但關(guān)注的人不多,在此特別提醒,以引起關(guān)注。機座剛度不足時,設(shè)備在啟動或運行中,隨著負載的變化,電動機會因機座的變形而發(fā)生歪斜,這樣電動機軸與瓦的接觸區(qū)域就會發(fā)生變化,處于不穩(wěn)定的接觸狀態(tài),一旦軸碰瓦幫或電動機軸線與瓦的軸線不同軸,產(chǎn)生夾角,就破壞了軸瓦的正常接觸狀態(tài),出現(xiàn)瓦局部受力過大,該處油膜就會遭到破壞,引起軸瓦發(fā)熱;還會引起球面瓦的過度自位,造成接觸面積減小而引起軸瓦發(fā)熱。
發(fā)熱特征:運行期間,有時前瓦發(fā)熱,有時后瓦發(fā)熱。同一軸瓦內(nèi)發(fā)熱位置也不固定,會隨著負載的變化發(fā)熱位置也跟著變化。不同時間的開機發(fā)熱位置也不同,緊這個地腳,那個瓦發(fā)熱,緊那個地腳,這個瓦發(fā)熱。刮瓦時,瓦的接觸精度很高,運行后打開檢查,卻發(fā)現(xiàn)接觸較差,接觸位置也明顯變化。對此,有的廠家干脆更換電動機,并為之配置新機座,在將原電動機用在其他地方后,又運轉(zhuǎn)正常。
出現(xiàn)此類現(xiàn)象時,應(yīng)及早加固機座;在找正過程中,必須保證四角吃力,若發(fā)現(xiàn)一個角懸空,必須墊實,不能單靠地腳螺栓壓實。
7 結(jié)束語
雖然電動機軸瓦發(fā)熱的原因很多,但只要了解掌握了發(fā)熱的表現(xiàn)特征,理清思路,就容易找出發(fā)熱的主要原因,從而制定對策。由于該文重點講述的是運行中的電動機,故未涉及潤滑油的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理、制造精度不夠、安裝精度差等原因引起的軸瓦發(fā)熱,也未涉及測溫儀表不合理、信號傳輸誤差等原因引起的不良后果;考慮到當前電動機維修技術(shù)比較成熟,也未談及具體維修方案。但Z后還是要提醒讀者,潤滑涉及設(shè)備的運行效率、功能的消耗,若設(shè)備把功能消耗在磨損上,不但功耗高,設(shè)備損壞也快,直接影響企業(yè)經(jīng)濟效益,應(yīng)予以高度重視。
來源:《水泥》2015年05期
