摘要：發(fā)電機(jī)軸承溫度過(guò)高，類(lèi)似于“發(fā)燒”的不正常情況，是轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備常見(jiàn)且危害較大的故障，如原因不明，處理不當(dāng)，往往會(huì)事倍功半，將減少軸承的使用壽命，增加檢修費(fèi)用，甚至?xí)斐奢S承燒壞。因此，迅速判斷故障產(chǎn)生的原因，采取得當(dāng)?shù)拇胧┙鉀Q，才是設(shè)備連續(xù)安全運(yùn)行的保障。

 

發(fā)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，從盡量發(fā)揮它的作用出發(fā)，所帶負(fù)載即輸出功率越大越好（若不考慮機(jī)械強(qiáng)度）。但是輸出功率越大、損耗功率越大，溫度越高。我們知道，電機(jī)內(nèi)耐溫最薄弱的東西是絕緣材料，如漆包線。絕緣材料耐溫有個(gè)限度，在這個(gè)限度內(nèi)，絕緣材料的物理、化學(xué)、機(jī)械、電氣等各方面性能都很穩(wěn)定，其工作壽命一般約為 20 年。超過(guò)這個(gè)限度，絕緣材料的壽命就急劇縮短，甚至?xí)龤А＿@個(gè)溫度限度，稱(chēng)為絕緣材料的允許溫度。絕緣材料的允許溫度，就是電機(jī)的允許溫度；絕緣材料的壽命，一般就是電機(jī)的壽命。 

 

一、發(fā)電機(jī)軸承溫度高的原因

 

1、檢查更換不及時(shí)，軸承損壞。

2、潤(rùn)滑脂牌號(hào)不對(duì)或過(guò)多、過(guò)少。一般應(yīng)用 3 號(hào)鋰基脂或 3 號(hào)復(fù)合鈣基脂、 ZL3 ( SY1412-75 )或復(fù)合鈣基脂。將軸承及蓋清洗干凈后，加油脂達(dá)凈容積的 1/2 左右。

3、滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑油不夠或有雜質(zhì)，或油環(huán)卡住，應(yīng)修復(fù)。

4、軸承與端蓋配合過(guò)松(走外或過(guò)緊)。過(guò)松時(shí)將軸頸噴涂金屬;過(guò)緊時(shí)重新加工。

5、軸承與端蓋配合過(guò)松(走外圓)或過(guò)緊。過(guò)松時(shí)端蓋鑲套;過(guò)緊時(shí)重新加工。

6、發(fā)電機(jī)兩側(cè)端蓋或軸承蓋沒(méi)裝配好。重新裝平。

7、傳動(dòng)帶過(guò)緊或過(guò)松，聯(lián)軸器不對(duì)中，振動(dòng)大，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。

8、軸承選型不當(dāng)。

9、軸承質(zhì)量問(wèn)題。

 

二、發(fā)電機(jī)軸承溫度高故障處理方法

 

1、軸承磨損

軸承如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋，或有過(guò)大噪音無(wú)法調(diào)整時(shí)，若更換不及時(shí)，則會(huì)造成軸承出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動(dòng)等情況，從而影響正常的生產(chǎn)。另外，軸承拆卸不當(dāng)、設(shè)備地腳螺栓松動(dòng)造成的振動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致軸承滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕，軸承內(nèi)、外座圈的開(kāi)裂。軸承運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)按規(guī)定周期進(jìn)行檢查。

 

2、軸承游隙的影響

按設(shè)計(jì)要求，軸承與軸采用過(guò)盈配合，軸承臺(tái)公差為k6或m5，當(dāng)k6、m5出現(xiàn)上差而所選軸承徑向游隙較小、內(nèi)圈公差也較小時(shí)，則徑向配合相對(duì)較緊，裝配后其徑向游隙將受到一定的影響。熱態(tài)運(yùn)行時(shí)，內(nèi)圈的較大膨脹（如圖1所示），有可能導(dǎo)致負(fù)游隙微量的負(fù)游隙有利于軸承正常運(yùn)行，但較大負(fù)游隙對(duì)軸承運(yùn)行很不利，溫度較高，此時(shí)軸承外圈須放松，通過(guò)外圈的膨脹減小負(fù)游隙的程度。

圖1 溫度對(duì)軸承游隙的影響

 

3、徑向配合的影響

徑向配合包括軸承內(nèi)圈與軸的配合及軸承外圈與軸承套的配合。實(shí)踐證明，當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)組或較小徑向游隙組軸承時(shí)，軸承內(nèi)外圈必須采用一松一緊的配合方式，軸承外圈與軸承套的配合多采用H7，徑向多有間隙，軸向可移動(dòng)，配合較松，當(dāng)軸承臺(tái)取k6且按下差控制，甚至超出下差范圍時(shí)，則不盡合理。當(dāng)軸承內(nèi)圈表現(xiàn)為上差時(shí)，很可能會(huì)出現(xiàn)軸承溫度高及軸向竄動(dòng)的現(xiàn)象。實(shí)踐證明，用過(guò)少的過(guò)盈量將軸承安裝在軸上，內(nèi)圈承受載荷旋轉(zhuǎn)，內(nèi)圈與軸之間產(chǎn)生有害的滑動(dòng)，滑動(dòng)一旦產(chǎn)生，配合面顯著磨損，損傷軸或軸承屢見(jiàn)不鮮，從而引起發(fā)熱、振動(dòng)、竄動(dòng)，所以當(dāng)外圈配合為H7時(shí)，根據(jù)軸承徑向游隙及內(nèi)外圈公差出現(xiàn)的幾率，軸承臺(tái)以取k6中差或m5中下差為宜，這樣多數(shù)情況下，軸承與軸保持了適當(dāng)?shù)倪^(guò)盈量，其徑向游隙也沒(méi)受到太大的影響。

 

4、軸向竄動(dòng)的影響

大量實(shí)踐說(shuō)明，若發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)量大（如圖2用百分表檢測(cè)），勢(shì)必加劇軸承的磨損，發(fā)熱是不可避免的，軸承更換自然要多。軸向竄動(dòng)是多方面因素造成的，與轉(zhuǎn)子軸向受力、定位球軸承選型、徑向配合性質(zhì)及軸向裝配間隙有直接關(guān)系，以前中型高壓發(fā)電機(jī)軸向竄動(dòng)較普遍，通過(guò)采取措施得到了很大程度的改善，軸向竄動(dòng)引起軸承發(fā)熱與損壞的現(xiàn)象也大大減少了。

圖2 使用百分表監(jiān)測(cè)軸向竄動(dòng)

5、密封圈的影響

有些中型高壓發(fā)電機(jī)軸承結(jié)構(gòu)采用了軸向密封圈，通過(guò)密封圈與軸承外蓋的彈性擠壓接觸，從而提高軸承結(jié)構(gòu)的防護(hù)性能，但因目前密封圈的裝配尚無(wú)專(zhuān)門(mén)的裝配工具，軸向裝配位置實(shí)際上多由手工感覺(jué)控制，即便到限定位置，由于密封圈不合適、硬度大、彈性小、尺寸超差，摩擦接觸面無(wú)油，密封圈與軸承外蓋(或擋水環(huán))摩擦生熱從而導(dǎo)致軸承溫度高。

 

6、軸承潤(rùn)滑的影響

軸承潤(rùn)滑是軸承安全持久運(yùn)行必不可少的，但潤(rùn)滑脂量的多少是有一定限度的。軸承裝配后，須在軸承兩側(cè)及內(nèi)部涂抹潤(rùn)滑脂，試驗(yàn)反映，油量過(guò)多或過(guò)少皆不合適。太多會(huì)導(dǎo)致軸承發(fā)熱，太少則軸承響，起不到潤(rùn)滑作用，同樣要發(fā)熱，所以只能適量而已。一般規(guī)定油量2P時(shí)為軸承室的1/2，4p及以上為2/3，但實(shí)際上可操作性差，現(xiàn)場(chǎng)大多是根據(jù)具體情況與經(jīng)驗(yàn)而定，有時(shí)要經(jīng)過(guò)多次反復(fù)。同時(shí)潤(rùn)滑油要保持干凈，不得變質(zhì)或混入雜質(zhì)。

 

7、軸承裝配質(zhì)量的影響

在軸承裝配過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照裝配工藝規(guī)程操作，冷打、沖擊、磕碰、軸承滾道混入雜質(zhì)、外表面沾滿油污、不到位、軸的撓曲過(guò)大，定位不好、軸與軸承套的精度差，均影響到軸承裝配質(zhì)量，從而影響軸承的使用。聯(lián)軸器找正工藝差不符合要求，轉(zhuǎn)子存在動(dòng)、靜不平衡，基礎(chǔ)剛性差、地腳虛，旋轉(zhuǎn)失速和喘振。有些轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損，或者是軸出現(xiàn)彎曲，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力，從而使軸承發(fā)熱、振動(dòng)，滾道嚴(yán)重磨損，直至破壞。

 

8、選用軸承時(shí)

應(yīng)注意該軸承的極限轉(zhuǎn)速、負(fù)載能力，不能超轉(zhuǎn)速、超負(fù)荷使用，那樣只會(huì)縮短軸承的使用壽命，得不償失。

 

9、軸承質(zhì)量的影響

軸承質(zhì)量好壞常影響到發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，滾動(dòng)軸承零件以點(diǎn)接觸或線接觸的形式，在高的交變接觸應(yīng)力下長(zhǎng)期工作。主機(jī)的精度、壽命和可靠性很大程度上決定于軸承，劣質(zhì)軸承多表現(xiàn)出振動(dòng)大、噪聲大、溫度高、壽命短的特點(diǎn)。軸承進(jìn)廠須進(jìn)行嚴(yán)格檢驗(yàn)，以采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口軸承為宜，可提高發(fā)電機(jī)整體質(zhì)量水平（參考圖3結(jié)構(gòu)圖）。

 

圖3 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)圖

 

三、發(fā)電機(jī)軸承降溫措施

 

當(dāng)軸承溫度高時(shí)，應(yīng)先從以下幾個(gè)方面解決問(wèn)題。

 

1、加油量不當(dāng)，潤(rùn)滑油脂過(guò)多或過(guò)少時(shí)

應(yīng)當(dāng)按照工作的要求定期給軸承箱加油。軸承加油后有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)溫度高的情況，主要是加油過(guò)多。這時(shí)現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升，到達(dá)某點(diǎn)后(一般在比正常運(yùn)行溫度高10℃~15℃左右)就會(huì)維持不變，然后會(huì)逐漸下降。

 

2、所加油脂不符合要求或被污染時(shí)

● 潤(rùn)滑油脂選用不合適，不易形成均勻的潤(rùn)滑油膜，無(wú)法減少軸承內(nèi)部摩擦及磨損，潤(rùn)滑不足，軸承溫度升高。

● 當(dāng)不同型號(hào)的油脂混合時(shí)，可能會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，造成油脂變質(zhì)、結(jié)塊，降低潤(rùn)滑效果。

● 油脂受污染也會(huì)使軸承溫度升高，加油脂過(guò)程中落入灰塵，造成油脂污染，導(dǎo)致軸承箱內(nèi)部油脂劣化破壞軸承潤(rùn)滑，溫度升高。

因此應(yīng)選用合適的油脂，檢修中對(duì)軸承箱及軸承進(jìn)行清洗，加油管路進(jìn)行檢查疏通，不同型號(hào)的油脂不許混用；若更換其它型號(hào)的油脂時(shí)，應(yīng)先將原來(lái)油脂清理干凈；運(yùn)行維護(hù)中定期加油脂，油脂應(yīng)妥善保管做防潮防塵措施。

 

3、冷卻不足時(shí)

檢查管路是否堵塞，進(jìn)油溫度及回水溫度是否超標(biāo)。若冷卻器選用不合適，冷卻效果差，無(wú)法滿足使用要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換或并列安裝新冷卻器。軸流式引風(fēng)機(jī)還應(yīng)檢查中芯筒的保溫和密封性。

 

4、以上方面都不存在問(wèn)題時(shí)，檢查聯(lián)軸器

聯(lián)軸器的找正要符合工藝標(biāo)準(zhǔn)。在軸流式引風(fēng)機(jī)、液力耦合器等找正時(shí)還應(yīng)考慮運(yùn)行中設(shè)備受熱膨脹的問(wèn)題。引風(fēng)機(jī)葉輪側(cè)因受熱膨脹，軸承箱升高；液力耦合器運(yùn)行中溫度升高軸承箱膨脹，軸承升高，因此找正時(shí)發(fā)電機(jī)要高一些，預(yù)留量的大小要依據(jù)設(shè)備的特性和運(yùn)行中的溫度參數(shù)而定。

 

四、發(fā)電機(jī)軸承的檢查方法

 

1、軸承質(zhì)量

● 檢查潤(rùn)滑油脂是否有變質(zhì)、結(jié)塊、雜質(zhì)等不良情況，這是判斷軸承損壞原因的重要依據(jù)。

● 檢查軸承有無(wú)咬壞和磨損；

● 檢查軸承內(nèi)外圈、滾動(dòng)體、保持架其表面的光潔度以及有無(wú)裂痕、銹蝕、脫皮、凹坑、過(guò)熱變色等缺陷，測(cè)量軸承游隙是否超標(biāo)；

● 檢查軸套有無(wú)磨損、坑點(diǎn)、脫皮；

若有以上情應(yīng)更換新軸承（圖4）。

圖4 新軸承

2、軸承的配合

● 軸承安裝時(shí)軸承內(nèi)徑與軸、外徑與外殼的配合非常重要（如圖5），當(dāng)配合過(guò)松時(shí)，配合面會(huì)產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)稱(chēng)做蠕變。

● 蠕變一旦產(chǎn)生會(huì)磨損配合面，損傷軸或外殼，而且磨損粉末會(huì)侵入軸承內(nèi)部，造成發(fā)熱、振動(dòng)和破壞。

● 過(guò)盈過(guò)大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致外圈外徑變小或內(nèi)圈內(nèi)徑變大，減小軸承內(nèi)部游隙。

為選擇適合用途的軸承，要考慮軸承負(fù)荷的性質(zhì)、大小、溫度條件、內(nèi)圈外圈的旋轉(zhuǎn)狀各種條件因素。

圖5 軸承與其他部件的配合

3、軸承間隙的調(diào)整

軸承間隙過(guò)小時(shí)，由于油脂在間隙內(nèi)剪力摩擦損失過(guò)大，也會(huì)引起軸承發(fā)熱，同時(shí)，間隙過(guò)小時(shí)，油量會(huì)減小，來(lái)不及帶走摩擦產(chǎn)生的熱量，會(huì)進(jìn)一步提高軸承的溫升。但是，間隙過(guò)大則會(huì)改變軸承的動(dòng)力特性，引起轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。因此需要針對(duì)不同的設(shè)備和使用條件選擇核實(shí)的軸承間隙。

 

五、軸承溫升的計(jì)算方式

 

滾動(dòng)軸承的摩擦是決定軸承發(fā)熱和運(yùn)行溫度的關(guān)鍵因素。滾動(dòng)軸承的摩擦損失在軸承內(nèi)部幾乎都轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?因而致使軸承溫升。摩擦力矩造成的發(fā)熱量可用公式表示：

Q=0.105×10-6M•n

式中：

● Q-發(fā)生熱量    kW

● M-摩擦力矩   N•mm

● n-軸承轉(zhuǎn)速   rpm

發(fā)熱量與排出熱量平衡，則軸承溫度穩(wěn)定。一般運(yùn)轉(zhuǎn)初期溫度急劇上升，但達(dá)到正常狀態(tài)則基本穩(wěn)定。達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)間，隨軸承的發(fā)生熱量、軸承箱等熱容量、冷卻面積、潤(rùn)滑油量、周?chē)鷾囟鹊炔煌煌?/span>

 

六、總結(jié)

發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，軸承外圈允許溫度不應(yīng)超過(guò)95℃，如果超過(guò)這個(gè)值就是發(fā)電機(jī)軸承溫度過(guò)高，也稱(chēng)發(fā)電機(jī)軸承發(fā)熱。發(fā)電機(jī)軸承溫度高的原因是什么呢。軸承發(fā)熱是發(fā)電機(jī)最常見(jiàn)的故障之一。輕則使?jié)櫥♂屄┏?，重則將軸承損壞，給用戶(hù)造成經(jīng)濟(jì)損失。以上所述就是康明斯公司為您帶來(lái)的發(fā)電機(jī)軸承溫度高的原因及處理方法簡(jiǎn)單介紹。

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