BBD4366型磨煤機(jī)傳動(dòng)齒軸承燒損原因分析

代述波++鄭亮

【摘 要】珙縣電廠磨煤機(jī)為BBD4366型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)，磨煤機(jī)負(fù)荷較重。西南地區(qū)燃煤構(gòu)成復(fù)雜，偏離設(shè)計(jì)值較多，原煤含煤塊甚至石塊，螺旋推進(jìn)系統(tǒng)故障頻發(fā)，可靠性不高傳動(dòng)齒工況較差。自投產(chǎn)以來(lái)，#1爐A、B磨煤機(jī)傳動(dòng)齒軸承均出現(xiàn)過(guò)熱燒損，小齒輪圓螺母退出與罩殼摩擦發(fā)熱燒損，致使小齒輪軸發(fā)熱，傳動(dòng)齒油燒干，小齒輪出現(xiàn)坑蝕。小齒輪軸承也因軸發(fā)熱而燒干潤(rùn)滑脂，軸承燒損。因次類故障致使多臺(tái)磨煤機(jī)不能正常投運(yùn)，給機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行造成危害，甚至影響到爐內(nèi)燃燒的均勻性。本文就BBD4366型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)軸承燒損原因進(jìn)行深入分析，通過(guò)分析設(shè)備結(jié)構(gòu)，找到了軸承過(guò)熱的原因，并提出了故障的解決措施。

【關(guān)鍵詞】雙進(jìn)雙出 磨煤機(jī) 軸承 燒損

1 磨煤機(jī)概述

珙縣電廠一期2×600MW機(jī)組制粉系統(tǒng)為冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)爐配6臺(tái)BBD4366型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)，由上海重型機(jī)器廠生產(chǎn)，采用一次風(fēng)正壓密封。磨煤機(jī)主要由磨煤機(jī)本體、傳動(dòng)部分、潤(rùn)滑系統(tǒng)以及分離器等組成，其工作流程如圖1所示。

雙進(jìn)雙出型磨煤機(jī)配正壓直吹式制粉系統(tǒng)是近年來(lái)我國(guó)火電機(jī)組中大量采用的模式，該磨煤機(jī)適用于任何煤種，對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)，磨制的煤粉細(xì)度均勻，具有連續(xù)運(yùn)行周期長(zhǎng)，設(shè)備可用率高，耐磨性能強(qiáng)，檢修工作量小等優(yōu)點(diǎn)。珙縣電廠一期2×600MW機(jī)組設(shè)計(jì)燃用無(wú)煙煤，且實(shí)際運(yùn)行中煤質(zhì)極為不穩(wěn)定，因此選用雙進(jìn)雙出型磨煤機(jī)。珙縣電廠磨煤機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1所示。

2 故障情況

珙縣電廠BBD4366型磨煤機(jī)傳動(dòng)齒共2盤軸承，分別安裝于齒輪兩側(cè)，軸承型號(hào)為23260，潤(rùn)滑方式為脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂為二硫化鉬。2011年5月16日，#1爐B磨煤機(jī)傳動(dòng)齒非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度過(guò)高，磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)，溫度高達(dá)92℃。隨后對(duì)該軸承進(jìn)行更換，磨煤機(jī)恢復(fù)備用。

在B磨傳動(dòng)齒軸承燒損后，維護(hù)人員密切監(jiān)視各臺(tái)磨煤機(jī)軸承溫度，于每天上午10時(shí)開(kāi)始記錄各軸承溫度值。自5月24日，發(fā)現(xiàn)A磨煤機(jī)傳動(dòng)齒驅(qū)動(dòng)端軸承溫度有升高的跡象，并通知運(yùn)行人員監(jiān)視運(yùn)行，5月29日夜間，溫度突然劇烈上升造成該軸承燒損，磨煤機(jī)停運(yùn)。該軸承溫度上升趨勢(shì)如圖2所示。為避免故障再一次出現(xiàn)，立即對(duì)A、B磨煤機(jī)傳動(dòng)部分進(jìn)行全面檢查，分析故障發(fā)生的原因以避免軸承再次燒損。

3 原因分析

軸承燒損的原因較多，如潤(rùn)滑不良、裝配不當(dāng)、軸承質(zhì)量、間隙不合理等。因此，必須對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)檢查、逐項(xiàng)排除后方能找出根本原因進(jìn)行處理。

3.1 潤(rùn)滑不良

A、B磨煤機(jī)傳動(dòng)齒軸承燒損后，解體檢查發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)部剩余潤(rùn)滑脂極少，由此可知，導(dǎo)致軸承燒損的最直接原因可能是缺油。

為確認(rèn)是否因?yàn)槿庇驮斐奢S承燒損，維護(hù)人員打開(kāi)各臺(tái)磨煤機(jī)傳動(dòng)齒軸承座端蓋，對(duì)潤(rùn)滑脂進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)各臺(tái)磨煤機(jī)加油量均較為合理，填充1/2-2/3潤(rùn)滑空間，潤(rùn)滑良好。因此，A、B磨煤機(jī)傳動(dòng)齒軸承內(nèi)的潤(rùn)滑脂可能由于軸承溫度升高而融化或升華，造成缺油的假象。因此，該原因可暫不考慮。

3.2 裝配緊力過(guò)大

該軸承與傳動(dòng)齒軸配合方式為正過(guò)渡配合，配合緊力一般為0.02-0.04mm。如果裝配緊力過(guò)大，可能造成軸承內(nèi)環(huán)應(yīng)力過(guò)大，軸承游隙縮小，影響軸承的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使軸承溫度升高而損壞。該處配合為基孔制，因此，軸的直徑必須依據(jù)軸承內(nèi)環(huán)尺寸進(jìn)行加工，軸承內(nèi)環(huán)尺寸為標(biāo)準(zhǔn)尺寸，生產(chǎn)精度可達(dá)1/1000mm。

在更換軸承時(shí)，均對(duì)配合緊力進(jìn)行了測(cè)量。與新軸承配合，A磨傳動(dòng)齒軸與軸承配合緊力為0.02mm，B磨為0.03mm，均符合檢修規(guī)程要求。因軸承生產(chǎn)精度較高，各軸承內(nèi)環(huán)尺寸誤差可忽略，由此可知，原始安裝時(shí)，軸承配合緊力符合標(biāo)準(zhǔn)。因此，此項(xiàng)因素可排除。

3.3 軸承質(zhì)量原因

因A、B煤機(jī)軸承已燒損，已無(wú)法考證是否因?yàn)檩S承質(zhì)量問(wèn)題造成軸承燒損。但F磨煤機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度已開(kāi)始有上升趨勢(shì)，可對(duì)該軸承進(jìn)行詳細(xì)檢查。仔細(xì)檢查該軸承滾動(dòng)體、內(nèi)環(huán)、外環(huán)、保持架，未發(fā)現(xiàn)任何異常，測(cè)量軸承游隙為0.27mm，由此可確定該軸承不是翻新軸承，且無(wú)明顯質(zhì)量問(wèn)題。

隨后對(duì)其余各臺(tái)磨煤機(jī)軸承進(jìn)行了檢查，均未發(fā)現(xiàn)任何異常，因此可排除次因素。

3.4 安裝間隙不合理

軸承安裝間隙不合理可能造成軸承溫度升高而燒損，安裝間隙包括軸承頂隙、瓦口間隙等。安裝間隙不合理是引起軸承溫度高的主要原因之一，如果軸承頂隙或瓦口間隙過(guò)小，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不能自由膨脹，溫度就會(huì)逐漸升高而引起燒損。如果軸承頂隙過(guò)大，軸承外環(huán)易發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，引起振動(dòng)及摩擦，可能引起軸承損壞。因此，檢修規(guī)程中明確規(guī)定了各間隙的合理范圍。軸承頂隙一般為0.08-0.12mm，瓦口間隙為0.1-0.15mm，無(wú)夾邦。

#1爐各磨煤機(jī)傳動(dòng)齒軸承安裝間隙如表2所示。

由表2可知，各臺(tái)磨煤機(jī)安裝間隙均無(wú)明顯問(wèn)題，因此，軸承燒損不是由于安裝間隙不合理引起。

3.5 設(shè)備自身原因

以上四點(diǎn)即為軸承過(guò)熱燒損的主要原因，但經(jīng)過(guò)分析之后，各項(xiàng)均可排除，因此，該軸承燒損可能由其他原因引起，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步分析。

解體B磨傳動(dòng)齒檢查傳動(dòng)齒輪、軸及各部件，發(fā)現(xiàn)傳動(dòng)齒鎖緊螺母已退出，緊貼著齒輪密封罩。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，傳動(dòng)齒鎖緊螺母與齒輪密封罩有明顯的磨損痕跡。各部件相對(duì)位置如圖3所示。結(jié)合運(yùn)行中軸承座及齒輪密封罩發(fā)熱（已變紅）的現(xiàn)象，可以推定，軸承燒損原因是由傳動(dòng)齒鎖緊螺母退出引起。鎖緊螺母退出后與齒輪密封罩摩擦，使傳動(dòng)齒軸溫度逐漸升高，熱量傳遞到軸承處，使軸承內(nèi)部潤(rùn)滑脂升華，致使軸承缺油引起燒損。

檢查A磨煤機(jī)傳動(dòng)齒，發(fā)現(xiàn)了與B磨煤機(jī)同樣的情況。

4 鎖緊螺母的固定及退出原因分析

為防止類似情況再次發(fā)生，有必要對(duì)造成鎖緊螺母退出的原因進(jìn)行分析，以找到解決的辦法。

鎖緊螺母的固定方式通常有兩種：圓螺母配合止動(dòng)墊圈、帶螺孔的圓螺母配合卡片（軸上開(kāi)有卡片用的小槽），如圖4所示。

上海重型機(jī)器廠生產(chǎn)的BBD4366型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)傳動(dòng)齒采用的是帶螺孔的圓螺母配合卡片的方式固定的。固定卡片的螺栓只采用了墊圈防松，在運(yùn)行中由于振動(dòng)等原因松動(dòng)、脫落，使圓螺母失去了止動(dòng)措施，從而退出并與齒輪密封罩摩擦發(fā)熱。

5 處理方法

由以上分析可知，軸承燒損是由傳動(dòng)齒鎖緊螺母的止動(dòng)措施失效而退出所引起的。因此，必須對(duì)鎖緊螺母止動(dòng)方式進(jìn)行改進(jìn)以避免鎖緊螺母再次退出。

方法1：圓螺母配合止動(dòng)墊圈。需要解體傳動(dòng)齒并拆卸軸承。

方法2：對(duì)圓螺母固定卡片的螺栓進(jìn)行防松處理?？梢渣c(diǎn)焊或加防松固化膠。

由于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)需要，為盡快回復(fù)設(shè)備運(yùn)行，本次采用的是點(diǎn)焊圓螺母固定卡片螺栓的方式處理。

在對(duì)B磨傳動(dòng)齒處理完成后，對(duì)其余5臺(tái)磨煤機(jī)傳動(dòng)齒鎖緊螺母及軸承潤(rùn)滑脂進(jìn)行了詳細(xì)的檢查，發(fā)現(xiàn)各臺(tái)磨煤機(jī)均存在此類現(xiàn)象。采用了相同方法處理，避免鎖緊螺母退出造成軸承燒損，同時(shí)也對(duì)軸承潤(rùn)滑脂進(jìn)行了補(bǔ)充。處理后磨煤機(jī)得以安全運(yùn)行，未見(jiàn)此類現(xiàn)象發(fā)生。

6 結(jié)語(yǔ)

軸承過(guò)熱燒損是鍋爐輔機(jī)中常見(jiàn)的故障，在查找原因時(shí)，必須結(jié)合設(shè)備實(shí)際情況進(jìn)行分析，珙縣電廠雙進(jìn)雙出型磨煤機(jī)軸承燒損原因是一個(gè)典型的案例。在球磨機(jī)中，傳動(dòng)齒端面一般沒(méi)有設(shè)計(jì)鎖緊螺母，因此，在球磨機(jī)投入使用的幾十年中，為出現(xiàn)過(guò)類似的問(wèn)題。但在BBD4366型雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)中，鎖緊螺母卻是引起軸承燒損的主要原因。新設(shè)備投入使用后，需不斷進(jìn)行改進(jìn)，雙進(jìn)雙出型磨煤機(jī)的優(yōu)點(diǎn)將不斷得以體現(xiàn)。

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