高压电机轴承温度过高及振动异常的处理

Ｊ　电力安全技术　第ｌ９卷（２０１７年第４期）　高压电机轴承温度过高及振动异常的处理　姜烈伟　（广东省韶关市韶关发电厂，广东韶关５１２１３２）　

［摘要］针对ＹＫＫ６３０卜４型高压电机轴承温度过高及振动异常现象，通过对凤机解体检查以　及运行参数分析判断，确定电机轴承温度过高及振动异常原因为联轴器配合不良、轴承保持架外圈　与轴承外圈问隙过小，提出了解决方案。通过方案实施证明了方案的有效性，满足了机组的负荷需求，　保证了锅炉的安全运行。　［关键词］高压电机；轴承温度高；轴承振动；联轴器　

０引言　目前，火力发电厂许多大容量高压电机的轴承　已由原来的滑动轴承改为滚动轴承，这是因为滚动　轴承的摩擦系数小，并具有传动效率高、使用和维　护方便、价格低廉等优点。但是，滚动轴承的运行　温度和振动却不如滑动轴承稳定。实际应用中，滚　动轴承的运行温度和振动异常成为影响电机正常运　行的最主要因素。　下面以某煤矸石电厂１２　Ｍｗ机组锅炉配置的　一次风机的高压电机为研究对象，针对电机轴承温　度高以及振动大的异常问题，通过对设备的检查和　运行参数分析，找到了故障原因，提出了具体的解　决方案。方案实施后，设备经过１年多的运行，轴　承的运行温度和振动均未见异常，这为机组的稳定　运行提供了有力的保障，也为同类型高压电机异常　问题处理提供了参考。　１　设备简介　该电厂１台ｌ２　ＭＷ机组锅炉配置１台一次　风机。与该风机配套的电机由湖南长沙电机厂生　产，型号为ＹＫＫ６３０１－４，具体参数为：额定功　率１　８００　ｋＷ；额定电压６　０００　Ｖ；额定电流２００　Ａ；　额定转速ｌ　４８９　ｒ／ｍｉｎ；Ｆ级绝缘。电机轴承采　用滚动轴承，轴伸端轴承型号为ＮＵ２２３８ＥＣ和　ＮＵ６２３８ＥＣ，非轴伸端轴承型号为ＮＵ２２３８ＥＣ，都　是由德国ＳＫＦ公司生产的。轴承润滑脂使用３号　锂基脂。　

２异常现象　该电机自２０１３年投入运行以来，轴承温度一　直处于异常状态，轴承温度在７０—８０℃范围波动　（轴承温度≥８５℃时联跳一次风机）；电机振动最　稚蒜稚稚稚撩嚣埭嚣特辨特稚辩稚稚案棼嚣瓣游游辩将稚黹替稚稚器器　蒜蒜稚稚韶粘辨特辨臻稚辩嚣器辨稚替稚棼案稚蜷　桨嫌嚣稚器水游稚稚替稚替潦黎墚稚器带水特辩棼棼稚嚣鼯辩潦紫将案案蒜赫＃　５结论　参考文献：　

该电厂３期煤仓问犁煤器改造从现场观察到　制定方案，从试验到安装用时近１年。在试验过程　中，模拟煤流大小、皮带跑偏、煤湿等不同情况进　行调试、改进，保证了改造后的犁煤器达到预期效　果。犁煤器改造彻底消除了撒煤缺陷，消除了因撒　煤问题而产生的火灾隐患，节约了能源和费用。该　改造方法也为其他火力发电厂煤仓间犁煤器的撒煤　治理，提供了可靠的借鉴经验。　

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１中华人民共和国国家经济贸易委员会．ＤＬ　５０００－－２０００火　力发电厂设计技术规程［ｓ］．北京：中国标准出版社，２０００．　

收稿日期：２０１６—０７—２８。　作者简介：　鲁忠科（１９５７一），男，工程师，主要从事火力发电厂锅炉、燃　料、燃油及辅助设备的监督检验及火力发电厂安全评价和标准化检　查工作，ｅｍａｉｌ：ｈｄｌｚｋ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。　第１９卷（２０１７年第４期）　电力安全技术　大时达到６０　ｍ（振动值≥６５　ｍ时联跳一次风　机）。由于该电机轴承温度过高及振动异常，经常　造成机组被迫减负荷运行。２０１４年发生了因轴承　温度超限联跳一次风机，并造成炉膛ＭＦＴ（Ｍａｉｎ　Ｆｕｅｌ　Ｔｒｉｐ，主燃料跳闸）保护动作的后果，严重威　肋、机组的安全运行。而机组在正常运行时，由于是　单台一次风机，不允许停运，因此只能采用风扇和　压缩空气对轴承端盖表面进行吹风冷却以及在运行　中补充少量的润滑油脂的临时措施，但效果不是很　明显，没能从根本上解决问题。　２０１５年２月，利用机组临修机会对其进行检查，　发现电机轴承严重磨损，润滑脂变黑，并且掺杂着　许多铜粉。更换了同型号的轴承后，经过半个多月　的运行，轴承温度及电机振动再次出现异常，而　且情况更加严　，轴承温度最高升到９１℃；电机　轴承振动也加刷，测得轴向振幅高达３９０　ｍ，垂　直振幅１６０　ｍ，水平振幅１８０　ｍ，已严重超标；　同时测得电机定子绕组及铁心温度为５２℃，因此　只能停机维修。　３异常原因分析　一次风机停运后，拆开电机与负载的联轴器对　轮，使电机进行空载运转。电机试运转１　ｈ，振动　异常现象消失，测得振幅最大值ｌ６“ｍ，轴承最　高温度为６４℃，空载电流为４６Ａ。由此可以判断　电机空载试转正常，这表明电机的振动并非来自电　机本身。　对电机进行解体检查，发现轴伸端轴承保　持架外边缘与轴承外圈内边磨损严重，磨损量达　１．５　ｍｍ；润滑油脂变黑并掺杂许多铜粉；轴承盖、　轴套以及轴颈没有磨损和变色。用电机清洗剂洗净　后测量，轴套及轴颈与轴承配合公差合格。检查电　机定、转子铁心完好，无磨损痕迹，转子、风叶平　衡块无松动、脱落现象。　电机运行中轴承温度过高及振动异常的原因有　很多，包括电机本身电磁和机械以及负载机械等方　面的问题，都会对电机轴承的温度及振动产生影响。　轴承温度过高最常见的原因有：　（１）油脂过多或缺油；　（２）轴颈与轴承配合过松；　（３）轴承与轴套配合过松；　Ｊ　（４）润滑汕仃杂质；　（５）润滑汕脂牌　不合适；　（６）电机振动过大或轴承损坏等。　电机振动异常最常见的原因有：　（１）电机　ｊ魄衙没备中心不准；　（２）电机　础　电机发生共振；　（３）电机转ｒ轴弯曲；　（４）转了一、　衔块脱落；　（５）转予铁心松动；　（６）定、转　气隙偏差过大；　（７）定、转ｒ十ｕ磨；　（８）轴承损坏或问隙过人；　（９）电机发装　紧同或装配小良以及负载振动　过大等。　通过对电机的检查以及在电机　裁试转过程中　轴承振动及温度、『Ｕ机三卡Ｈ电流均．ｉＩ卜常等情况分析，　以排除轴承温度过高及振动异常是由电机电磁或　电机轴承与轴承油封盖、轴套、轴颈的装配不当所　引起的。　经现场检　．发现风机的轴承、转子以及风叶　没有明显的磨损或损坏痕迹，但发现联轴器的２个　埘轮有磨损，『』ｌＩｌ刳ｌ所示；用来连接２个埘轮的蛇　形弹簧片也有臃损痕迹，其巾部分蛇形弹簧片以及　对轮保持革均发现有明显的裂纹。　此，综合分析　确定电机轴承温度过高及振动异常原因为：轴承的　对轮及蛇形弹簧”臃损造成装配不紧密。而电机承　轴温度过高，　一　‘ｌ【白ｉ足由振动引起的，另一方面是　由于轴承的型‘　选择不当引起的。　

图１联轴器的对轮磨损　综上，可以得出如下结论。　（１）电机　装的轴承型号为ＮＵ２２３８ＥＣ，在更　换原同型号新轴承时，测得总间隙为８０　ｕｎ１，轴　承的间隙过小；　测得轴承保持架外圈与轴承外圈　的总问隙为２０　Ｉｕ，间隙也过小。当电机带负荷，　

一９一　Ｊ　电力安全技术　第ｌ９卷（２０１７年第４期）　特别是带较大负荷运行时，轴承受力加大，振动比　空载时大，轴承的摩擦力大幅度增大。由于轴承的　间隙过小，容易造成轴承温度过高，特别是轴承保　持架外圈与轴承外圈的间隙过小，更容易相互摩擦，　造成轴承发热。　（２）电机与风机采用蛇簧联轴器接连。电机经　过１年多的运行，联轴器的２个对齿轮以及连接齿　轮的蛇形弹簧片的磨损越来越严重，使得２个对齿　轮受力不均，联轴器配合不良，造成电机振动过大，　轴承温度升高。从电机轴承振动的情况看，轴向振　幅达３９０　ｇｍ，超标最严重，可以说明振动的原因　是联轴器配合不良。　４异常解决方案　经以上分析，对一次风机的电机作了如下处理。　（１）电机轴伸端和非轴伸端的主受力轴承都改　用ＮＵ２２３８Ｃ３型轴承。选用Ｃ３类型轴承是因为其　轴承保持架外圈与轴承外圈的间隙大于２　ｍｍ，轴　承总间隙在ｌ２０—１　８０　ｍ。大游隙的轴承更适合在　大功率、高转速的高压电机上使用。轴承润滑油脂　仍采用３号锂基脂。　（２）联轴器的２对齿轮因磨损严重，按原尺寸　进行填焊加工，更换蛇形弹簧片以及对轮保护罩。　经过上述方法处理后，电机运行至今已１年多，　没有再发生轴承异常发热和振动超标的情况。这使　得机组的健康运行得到有力保证，避免了由于轴承　温度过高及振动异常导致机组降负荷或非计划停　运，极大提高了机组的运行安全性。　５结束语　大功率高压电机在运行中出现轴承温度过高及　振动异常是普遍存在的现象，其原因是多方面的。　在分析及处理此类异常时，往往容易忽略选择的轴　承型号是否合适，特别是蛇形弹簧片连接的联轴器　的配合是否良好等问题，这将导致在实际分析及处　理问题时出现偏差。因此，必须根据温度及振动异　常特征、轴承型号性能及联轴器连接方式等作全面　分析。同时，在很大程度上，电机良好的装配和日　常定期维护也是电机正常运行的保证。为此，总结　出以下几点加强日常维护管理的措施。　一９一　（１）尽量保证电机运行时通风良好，定期吹扫　电机冷却器的通风道。　（２）定期（根据不同电机来确定周期，一般为　１５天）给电机轴承补充润滑油脂。补充润滑油脂时，　要确保油脂不受粉尘、杂质污染。加油脂时，将油　脂抹在手心，用另一只手的手指按压油脂，感觉无　颗粒异物后再将油脂加入轴承内，或通过加油枪加　入轴承内。每次补充的润滑油脂不宜太多，约占轴　承总油脂量的２０％即可。在电机运行中加油脂时，　要在轴承温度正常时进行，并且将要加油脂的总量　分２次来加，先加一半，过１５　ｍｉｎ后轴承温度不　升高再加另一半。　（３）夏季环境温度较高时，轴承温度也会升高，　此时可用冷风机或风扇对电机轴承盖表面进行吹风　冷却。　（４）定期巡视电机的运行情况，测量电机轴承　的振动和温度，用听针听电机和轴承有无异响。　（５）电机运行时，可拆下轴承油封盖检查润滑　油脂是否变色或变质，轴承是否磨损，如有，应及　时检查处理。　（６）电机停运时，应检查联轴器的对轮及蛇形　弹簧片是否有磨损，并加润滑油脂，确保联轴器的　配合良好且紧固。蛇形弹簧片应定期更换，如半年　或１年。　（７）做好必要的设备跟踪记录，以备数据分析、　判断故障时使用。　

参考文献：　１王顺顺，刘建龙．浅谈电机轴承润滑脂的选用［Ｊ】．石油　商技，２０１５，３３（６）：３３—３５．　２胡晓峰．大型立式水泵推力轴承磨损润滑分析与对策［Ｊ］．　中国电力，２００４，３７（１１）：５３—５６．　３孟琦翔，刘克湘．中小型泵站电动机安装中的问题分析　［Ｊ］．信息系统工程，２０１０，２３（１２）：９７－９８．　４司迪非．主油泵推力瓦磨损原因分析及处理对策【Ｊ］．能　源与环境，２０１２，３１（２）：３２－３３．　

收稿日期：２０１６—０５—２７；修回日期：２０１６—１１—０１。　作者简介：　姜烈伟（】９７９一），男，高级工程师，主要从事火电机组热工控　制及优化工作，ｅｍａｆｌ：１０８８９３０６３＠ｑｑ．ｃｏｍ。