C157—1.56/0.89型高壓風(fēng)機(jī)推力軸瓦燒瓦問題探討及工廠實(shí)踐

王立華　李延斌　劉立新

摘 要：文章對高壓風(fēng)機(jī)推力軸瓦運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)溫度突增，主推力瓦燒損的原因進(jìn)行分析，針對具體問題提出相應(yīng)解決措施，并運(yùn)用的檢修現(xiàn)場當(dāng)中，取得良好效果，為日后該風(fēng)機(jī)的類似問題提供指導(dǎo)意見。

關(guān)鍵詞：高壓風(fēng)機(jī)；推力軸瓦；燒瓦；油膜；水平度

前言

高壓風(fēng)機(jī)型號為C157-1.56/0.89，主軸轉(zhuǎn)速為2985r/min，功率215KW，屬于單吸入、五級離心式風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)兩側(cè)支撐軸承采用圓筒式支撐軸瓦，非驅(qū)動側(cè)推力軸承為整體式軸瓦，共推力面有8個(gè)回油槽，使油腔中的油能夠順利排除，風(fēng)機(jī)軸承采用強(qiáng)制循環(huán)供油，由軸頭油泵（為風(fēng)機(jī)主軸尾端驅(qū)動的供油裝置，額定流50L/min）與一臺輔助油泵（額定流量30L/min）進(jìn)行供油，正常油壓保持在0.15MP左右，當(dāng)軸頭油泵出力達(dá)不到需求時(shí)，將自動連鎖啟動輔助油泵。2015年9月23日，風(fēng)機(jī)啟動風(fēng)機(jī)時(shí)出現(xiàn)非驅(qū)動端推力軸瓦溫度突增，拆開后發(fā)現(xiàn)主推瓦燒損，針對軸瓦燒瓦的原因進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的檢修手段予以解決。

1 原因分析

2#爐高壓風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中驅(qū)動側(cè)軸瓦溫度突增至85℃，風(fēng)機(jī)連鎖報(bào)警，此時(shí)測量風(fēng)機(jī)兩側(cè)軸瓦水平振值低于2.0mm/m，垂直振值低于1.8mm/m，均在正常范圍，軸向振值就地測量達(dá)5.8mm/m（高壓風(fēng)機(jī)非驅(qū)動側(cè)軸頭安裝油泵，因結(jié)構(gòu)限制沒有安裝軸向振動測量探頭），油冷器出口油溫為30℃。拆開后發(fā)現(xiàn)主推瓦燒損，通過停機(jī)前出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象，對燒瓦原因進(jìn)行分析，并逐一排查。

1.1 供油不足或中斷

供油不足或中斷使軸瓦與推力盤之間沒有形成潤滑油膜或油膜被破壞，導(dǎo)致推力瓦和推力盤表面直接接觸，摩擦加劇，摩擦表面溫度迅速升高，發(fā)生燒瓦。供油不足的原因可能是有風(fēng)機(jī)軸承箱油封不嚴(yán)，出現(xiàn)滲漏；油管泄露、堵塞；油泵損壞；軸瓦油孔堵塞等。

1.2 潤滑油選擇不當(dāng)、油質(zhì)不合格

若潤滑油油質(zhì)不純或因時(shí)間太長等原因變質(zhì)，則潤滑油膜不易形成，以致燒瓦。如果使用的潤滑油黏度太低，推力瓦和推力盤之間油膜厚度值太小，而潤滑油中的金屬雜質(zhì)顆粒過大，金屬顆粒的外形尺寸在數(shù)值上大于最小油膜厚度時(shí)，顆粒隨潤滑油通過最小油膜厚度處時(shí)，就像造成金屬接觸，嚴(yán)重時(shí)就會燒瓦，所以注油前需要經(jīng)過三級過濾，注入新潤滑油時(shí)先要把原潤滑油排放干凈，最好將軸承箱清理一遍，添加油時(shí)優(yōu)良需保持在油視鏡的中心位置。

1.3 軸系水平度和軸瓦平面度偏差太大

（1）推力瓦要保證在油潤滑條件下運(yùn)行，必須使出油邊的最小油膜厚度，符合設(shè)計(jì)值（高壓風(fēng)機(jī)油膜厚度大約為0.03-0.04mm）。這就要求軸瓦有較高的精度和較低的粗糙度，如果軸瓦和推力盤的粗糙度高，則軸承摩擦損耗增大。軸瓦如有傷痕或銹蝕等缺陷，則可能破壞油膜，甚至造成燒瓦事故。推力瓦接觸面厚度差一般控制在0.02mm之內(nèi)，如果推力瓦的平面度不好，受力面凸凹不平，具有局部高點(diǎn)，其偏差超過了最小油膜厚度，會破壞推力瓦與推力盤之間所建立的油膜，推力瓦就會在半干摩擦或干摩擦狀態(tài)下運(yùn)行，造成燒瓦事故或瓦面損壞，安裝推力瓦前需測量瓦上各部接觸面厚度，如果大于0.02mm，要對突出部位進(jìn)行研刮。（2）風(fēng)機(jī)兩側(cè)軸頸水平度是衡量安裝與檢修質(zhì)量的重要指標(biāo)，保證水平度就保證了風(fēng)機(jī)出入口兩側(cè)軸瓦能均勻受力。風(fēng)機(jī)軸系水平度直接影響推力瓦和推力盤的平行度，推力瓦和推力盤要平行度要求較高，只有接觸面積大，才能使推力瓦承受較大的壓力?，F(xiàn)場檢查高壓風(fēng)機(jī)拆下的推力瓦發(fā)現(xiàn)軸瓦下表面巴氏合金比軸瓦上表面巴氏合金碾壓程度嚴(yán)重，存在明顯偏磨，此外非驅(qū)動側(cè)徑向瓦外沿有磨損痕跡，分析認(rèn)為兩端軸瓦高度偏差過大，在轉(zhuǎn)動時(shí)軸瓦接觸面受擠壓接觸磨損。

2 查找原因

2.1 油泵、油路檢查

查看動力車間的巡檢記錄，詢問崗位人員得知風(fēng)機(jī)啟動時(shí)沒有出現(xiàn)泄漏問題，檢查油封和油路各接頭，沒有發(fā)現(xiàn)漏油跡象，判斷油管路未發(fā)生泄漏；拆除油系統(tǒng)進(jìn)出口管路，檢查油管、油濾網(wǎng)及軸瓦及進(jìn)油孔，基本沒有顆粒雜質(zhì)，油路順暢。軸承箱內(nèi)發(fā)現(xiàn)金屬顆粒，分析為摩擦副干磨時(shí)，推力瓦上擠壓掉的巴氏合金，后被潤滑油沖到軸承箱內(nèi)，屬于燒瓦后遺留下的金屬雜質(zhì)，綜合檢查結(jié)果，排除了油路堵塞原因。油泵分主軸油泵和輔助油泵，風(fēng)機(jī)啟動時(shí)總油管壓力為0.13MP，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)（正常油壓保持在0.15MP左右），啟動風(fēng)機(jī)時(shí)油泵沒有發(fā)現(xiàn)泄露和無異常噪音，主軸油泵傳動銷檢查完好，泵軸轉(zhuǎn)動靈活，可以判斷油泵完好。

2.2 潤滑油檢查

通常2#高壓風(fēng)機(jī)所用潤滑油與其他風(fēng)機(jī)使用的潤滑油風(fēng)機(jī)一般使用的軸承潤滑油為46號汽輪機(jī)油L-TSA46，風(fēng)機(jī)燒瓦后檢查潤滑油型號，確認(rèn)為46號汽輪機(jī)油機(jī)油，根據(jù)潤滑油加油記錄，所注潤滑油為前次風(fēng)機(jī)停運(yùn)后排出的舊油，回收后使用原裝油桶密封存放（存放時(shí)間為35天），沒有和其他型號的潤滑油混裝，注入前經(jīng)過三級過濾，將雜質(zhì)全部過濾，且油質(zhì)檢查合格，據(jù)此判斷風(fēng)機(jī)啟動時(shí)所用的潤滑油油質(zhì)合格。

2.3 軸系水平度、軸瓦平面度檢查

（1）由于推力瓦嚴(yán)重磨損，無法檢查原瓦粗糙度，檢查推力盤進(jìn)行檢查，采用比對法，以副推側(cè)推力盤表面粗糙度為標(biāo)準(zhǔn)，檢查主推側(cè)表面，判斷推力盤表面粗糙度符合工藝要求。（2）一般要求風(fēng)機(jī)摩擦副的水平度不大于0.02mm，使用框式水平儀（規(guī)格20*20mm，單位為0.04mm/m）和風(fēng)機(jī)底座加墊鐵的方法對風(fēng)機(jī)兩側(cè)軸頸水平度進(jìn)行多次測量、調(diào)整，在驅(qū)動側(cè)風(fēng)機(jī)底座加入9.5mm墊鐵后，水平儀水泡位于中間刻度。得出風(fēng)機(jī)非驅(qū)動側(cè)軸頸比驅(qū)動側(cè)軸頸高出9.5mm。

風(fēng)機(jī)軸頸跨度1838mm，推力盤、平衡盤直徑為240mm，可計(jì)算出風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)推力瓦與推力盤的平行度偏差為1.24mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出容許范圍。之后測量磨損軸瓦接觸面厚度，將數(shù)據(jù)記錄下來，測量數(shù)據(jù)如表1。

根據(jù)計(jì)算和測量結(jié)果可以判斷軸瓦燒瓦是由于軸系水平度偏差過大，致使安裝后推力瓦和推力盤平行度超差，摩擦副表面接觸較差，風(fēng)機(jī)啟動時(shí)，在推力瓦和推力盤表面不能建立起穩(wěn)定的油膜，隨著油溫升高，潤滑油黏度下降，加劇了油膜的破壞，導(dǎo)致摩擦副表面下部發(fā)生直接接觸，造成燒瓦。

3 處理方法

（1）風(fēng)機(jī)驅(qū)動側(cè)兩地腳加9.5mm墊鐵，擰緊螺栓。復(fù)測風(fēng)機(jī)水平度，確保風(fēng)機(jī)兩側(cè)軸頸高度差≤0.02mm?；匮b軸承后以風(fēng)機(jī)為基準(zhǔn)對電機(jī)找正。（2）更換主推力瓦，測量軸瓦各部厚度，研刮軸瓦高點(diǎn)，使各接觸表面厚度差≤0.02mm，推力瓦表面涂抹紅丹粉與推力盤對磨，檢查軸瓦接觸面，刮研高點(diǎn)，使推力瓦與推力盤接觸面在≥90%，以確保推力軸瓦較高平面度及推力軸瓦與推力盤的面平行度。

4 結(jié)束語

通過對2#高壓風(fēng)機(jī)推力軸瓦燒瓦問題的分析和處理，2015年9月28日風(fēng)機(jī)試轉(zhuǎn)正常，啟動六小時(shí)后溫度由50度升到58度，隨后保持穩(wěn)定，振動值正常。在以后的檢修中要多學(xué)習(xí)，多思考，多交流以提高自身分析判斷故障能力。

參考文獻(xiàn)

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