風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱的原因及處理方法

衛(wèi)國(guó)慶

（國(guó)能（連江）港電有限公司，福建福州 350512）

0 引言

目前通風(fēng)機(jī)的應(yīng)用極為廣泛，主要有離心式通風(fēng)機(jī)和軸流式通風(fēng)機(jī)兩種。無(wú)論是電廠和礦山等企業(yè)，對(duì)大型風(fēng)機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行都有著較高的要求。

電站鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)主要有送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、密封風(fēng)機(jī)，它們都是火力發(fā)電廠爐側(cè)的主要輔機(jī)設(shè)備。在正常運(yùn)行時(shí)，任何一臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障都影響鍋爐的整體安全運(yùn)行，使機(jī)組降負(fù)荷下降，甚至導(dǎo)致機(jī)組停運(yùn)，使發(fā)電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益受到影響。因此，及時(shí)準(zhǔn)確地判斷風(fēng)機(jī)故障原因，并采取最有效措施用最短的時(shí)間排除故障就顯得尤為重要。

1 影響軸承發(fā)熱的因素

出現(xiàn)風(fēng)機(jī)軸承發(fā)生發(fā)熱情況時(shí)，首先要排除冷卻介質(zhì)不足、潤(rùn)滑不良的因素，然后再考慮安裝工藝和軸承質(zhì)量問(wèn)題。

（1）冷卻介質(zhì)不足一般表現(xiàn)為冷卻介質(zhì)管路不暢通或堵塞、冷卻器結(jié)垢、進(jìn)油溫度或冷卻水回水溫度超標(biāo)，供油量、冷卻水量流量減小，無(wú)法滿足軸承冷卻使用要求，導(dǎo)致軸承冷卻效果變差、軸承發(fā)熱及溫度升高。特別是在夏季，由此產(chǎn)生的軸承發(fā)熱問(wèn)題尤為普遍。

（2）潤(rùn)滑不良包括潤(rùn)滑劑選用不當(dāng)、油質(zhì)變差、潤(rùn)滑劑過(guò)多或過(guò)少等情況（特別是隱蔽性潤(rùn)滑）。潤(rùn)滑雖然可以防止軸承金屬銹蝕、排出摩擦熱、減小軸承摩擦及磨損。潤(rùn)滑劑品種繁多，其組成成分不同使用性能也各異，因此必須根據(jù)設(shè)備運(yùn)動(dòng)速度、負(fù)荷大小、運(yùn)行情況、環(huán)境溫度等選用相適應(yīng)的潤(rùn)滑劑：潤(rùn)滑不足、油質(zhì)變化會(huì)使油膜形成能力下降，導(dǎo)致滾動(dòng)體與圈套直接接觸，增加軸承磨損、軸承間隙變大，使軸承發(fā)熱、振動(dòng)、損壞；潤(rùn)滑油脂過(guò)多時(shí)，軸承運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量因潤(rùn)滑劑包裹無(wú)法及時(shí)散發(fā)出去，導(dǎo)致軸承發(fā)熱、溫度升高。

（3）安裝工藝不當(dāng)主要包括軸承配合檢查、軸承安裝、軸承間隙調(diào)整。軸承內(nèi)圈與軸、外圈與軸承箱外殼間隙配合為軸承配合，配合過(guò)松，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)配合面就會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，磨損軸頸或外殼，不僅導(dǎo)致軸承發(fā)熱、振動(dòng)，而且磨損粉末進(jìn)入軸承還會(huì)使其發(fā)熱遞增；配合過(guò)盈過(guò)大，則軸承工作游隙變小，油脂在間隙內(nèi)剪力摩擦損失過(guò)大，引起軸承發(fā)熱的同時(shí)會(huì)使?jié)櫥瑒┝繙p小，軸承生產(chǎn)的熱量來(lái)不及被帶走，進(jìn)一步提高軸承溫升，過(guò)盈嚴(yán)重時(shí)還會(huì)引起軸承內(nèi)徑變大甚至開(kāi)裂，損壞軸承。為保證隨軸正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須有軸向間隙和徑向間隙，這些間隙過(guò)大會(huì)使軸承受載荷的滾動(dòng)體減少，其載荷就會(huì)不穩(wěn)定，造成軸的旋轉(zhuǎn)精度降低、振動(dòng)過(guò)大、溫度升高、機(jī)械疲勞，加快軸承磨損，縮短軸承壽命；調(diào)整過(guò)小則潤(rùn)滑油膜無(wú)法建立，造成軸承磨損、發(fā)熱甚至損壞軸承。安裝過(guò)程中出現(xiàn)的任何損傷滾動(dòng)體或滾道、滾動(dòng)體或滾道變形、軸承內(nèi)外圈與軸及承室配合不當(dāng)、軸中心線偏斜或軸承內(nèi)外圈的緊力過(guò)大，也會(huì)影響軸承的間隙配合，導(dǎo)致運(yùn)行后軸承發(fā)熱、振動(dòng)。

（4）軸承質(zhì)量檢查主要包括運(yùn)行中使用故障檢測(cè)器診斷軸承和安裝檢修期間檢查軸承的情況。表面光潔度受損以及有脫皮、銹蝕、磨損、裂紋、過(guò)熱變色等是軸承內(nèi)外圈、滾動(dòng)體、保持架經(jīng)常發(fā)生的缺陷，軸承游隙不合格，軸頸有磨損、脫皮、凹坑等，對(duì)于新軸承還應(yīng)考慮供貨渠道，謹(jǐn)防劣質(zhì)產(chǎn)品。如果軸承有上述質(zhì)量問(wèn)題，在運(yùn)行過(guò)程中就有可能發(fā)生磨損、卡澀等現(xiàn)象，導(dǎo)致軸承有發(fā)熱、振動(dòng)、損壞故障。

2 處理案例

2.1 案例1：寧德電廠離心式密封風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱的處理

寧德電廠在檢修過(guò)程中，有工作人員反映密封風(fēng)機(jī)軸承溫度偏高，需要停機(jī)解體檢查。打開(kāi)軸承箱端蓋及上蓋，首先檢查軸承的外觀及游隙，均符合技術(shù)要求，推力間隙、膨脹間隙也符合標(biāo)準(zhǔn)；用塞尺檢查軸承與軸承座的配合間隙，發(fā)現(xiàn)軸承與軸承座底部有0.02 mm 的間隙，判斷為其接觸不良；軸承外圈與軸承座的側(cè)間隙為0，用壓鉛絲法測(cè)得軸承的頂部間隙有0.02 mm 的緊力。初步確認(rèn)是軸承與軸承座配合間隙不符合標(biāo)準(zhǔn)造成的，開(kāi)始對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢修。

首先處理了軸承的卡邊及懸空問(wèn)題，確保軸承外圈底部與軸承座完全接觸、落實(shí)。同時(shí)上瓦蓋的側(cè)間隙也做了相應(yīng)處理，使頂部間隙為0.05～0.10 mm。風(fēng)機(jī)回裝后啟動(dòng)風(fēng)機(jī)試車(chē)，推力側(cè)振動(dòng)0.03 mm，承力側(cè)振動(dòng)0.04 mm，軸承溫度40 ℃，設(shè)備運(yùn)行正常。由此可見(jiàn)，保證軸承各部的間隙非常重，既是對(duì)安裝檢修施工工藝的檢驗(yàn)，也是設(shè)備安全運(yùn)行的必要條件。

2.2 案例2：烏沙山電廠軸流風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱的處理

烏沙山脫硫增壓風(fēng)機(jī)為軸流風(fēng)機(jī)，檢修前風(fēng)機(jī)運(yùn)行正常，風(fēng)機(jī)的電機(jī)為滑動(dòng)軸承、潤(rùn)滑油為水冷方式。維修后設(shè)備試運(yùn)行，剛開(kāi)始一切正常，當(dāng)運(yùn)行1 h 后軸承溫度開(kāi)始上升，2 h 后溫度上升至68 ℃，于是著手查找原因。當(dāng)查找到冷卻系統(tǒng)時(shí)，壓力正常，但進(jìn)水管與回水管發(fā)現(xiàn)溫差不大，溫度已逐漸上升至80℃。經(jīng)過(guò)分析可能是冷卻水不暢的原因，于是加大對(duì)回水管路的檢查，發(fā)現(xiàn)冷卻水管與母管交接處供水閥門(mén)是開(kāi)啟狀態(tài)，而回水閥門(mén)則是半開(kāi)啟狀態(tài)，完全打開(kāi)回水閥門(mén)時(shí)瞬間明顯聽(tīng)到水流的聲音。然后就地對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)軸承溫度在緩慢下降，運(yùn)行1 h 后溫度降至38 ℃并趨于平穩(wěn)。這說(shuō)明冷卻介質(zhì)不足和風(fēng)機(jī)軸承溫度有著密切關(guān)系，直接影響到軸承的安全運(yùn)行。

2.3 案例3：東北郊電廠引風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱的處理

天津東北郊電廠1#爐引風(fēng)機(jī)為雙進(jìn)單出雙支撐離心風(fēng)機(jī)，168（即“168 小時(shí)停機(jī)消缺”）開(kāi)始初始風(fēng)機(jī)運(yùn)行一切正常，待運(yùn)行4 h 后兩臺(tái)風(fēng)機(jī)推力、承力側(cè)軸承溫度不斷上升至88 ℃。因這兩臺(tái)風(fēng)機(jī)在168 前配合機(jī)組做過(guò)各種性能試驗(yàn)，未出現(xiàn)異常情況，檢查風(fēng)機(jī)振動(dòng)、軸承箱油位、冷卻介質(zhì)流量均正常，所以排除軸承油量、冷卻水和風(fēng)機(jī)安裝等問(wèn)題。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在168 前停機(jī)消缺期間曾更換過(guò)兩臺(tái)風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油，因當(dāng)時(shí)無(wú)32 號(hào)機(jī)械油就換成32 號(hào)液壓油。分析軸承發(fā)熱原與潤(rùn)滑油選用有關(guān)。鍋爐引風(fēng)機(jī)流通介質(zhì)是煙氣溫度較高，風(fēng)機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)子被高溫介質(zhì)加熱會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)軸傳遞到外部軸承，加上軸承自身運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱量，致使軸承連同液壓油溫度逐漸升高，軸承表面上形成的潤(rùn)滑油膜會(huì)隨液壓油溫度升高而發(fā)生化學(xué)分解，油膜遭到破壞，導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑失效加劇軸承發(fā)熱。于是決定更換兩臺(tái)風(fēng)機(jī)軸承潤(rùn)滑油。

由于168 剛剛開(kāi)始，為了不影響其正常進(jìn)行，決定采取邊放油邊加油的在線置換方式，置換過(guò)程中軸承溫度已有明顯下降，置換完畢后兩臺(tái)風(fēng)機(jī)軸承溫度均保持在48～50 ℃，保證機(jī)組168 的正常運(yùn)行。由此可見(jiàn)，軸承潤(rùn)滑劑選用對(duì)軸承溫度影響非常關(guān)鍵，良好潤(rùn)滑是風(fēng)機(jī)軸承正常運(yùn)行的重要保障。

2.4 案例4：內(nèi)蒙華電包頭軸流風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱的處理

內(nèi)蒙華電包頭電廠1#爐引風(fēng)機(jī)為成都靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)，在機(jī)組168 前夕熱態(tài)啟動(dòng)中，A 引風(fēng)機(jī)軸承箱推力軸承溫度不斷上升到88 ℃左右且持續(xù)不降。檢查風(fēng)機(jī)，振動(dòng)正常，在冷卻風(fēng)機(jī)入風(fēng)口加裝空調(diào)降低軸承箱冷卻風(fēng)溫度，并多次適量對(duì)推力軸承加注油脂，軸承溫度不但沒(méi)有下降反而有上升趨勢(shì)。初步判斷為軸承油脂過(guò)多或油質(zhì)發(fā)生變化，因此決定對(duì)該風(fēng)機(jī)軸承箱進(jìn)行解體檢查。解體后發(fā)現(xiàn)，承力軸承和兩盤(pán)推力軸承腔室以及空隙處均充滿潤(rùn)滑脂，油質(zhì)正常，認(rèn)為軸承發(fā)熱的原因?yàn)闈?rùn)滑脂加注過(guò)多、軸承熱量無(wú)法散發(fā)出去，使軸承溫度升高。

清理軸承相關(guān)部件及軸承箱，并重新按標(biāo)準(zhǔn)加注油脂，回裝后風(fēng)機(jī)開(kāi)始試運(yùn)，試運(yùn)時(shí)軸承溫度保持51 ℃左右，運(yùn)行正常。由此可見(jiàn)，潤(rùn)滑脂過(guò)多會(huì)導(dǎo)致軸承發(fā)熱、溫度升高。

2.5 案例5：東勝電廠離心式一次風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱的處理

東勝熱電廠1#爐一次風(fēng)機(jī)為雙支撐單級(jí)離心風(fēng)機(jī)。初始風(fēng)機(jī)運(yùn)行一切正常，待運(yùn)行4 h 后承力側(cè)軸承溫度突然上升至120 ℃，于是立即停機(jī)檢修。解體承箱發(fā)現(xiàn)軸承滾子上面有許多疲勞剝皮剝落的麻點(diǎn)，軸承內(nèi)外圈略顯藍(lán)色，判定軸承已經(jīng)損壞。檢查軸承與軸承座各部間隙符合技術(shù)要求，初步分析是由于軸承滾子上的麻點(diǎn)及軸承油隙過(guò)小造成軸承溫度過(guò)高、軸承損壞，決定更換軸承。

新軸承經(jīng)驗(yàn)收合格回裝后，風(fēng)機(jī)試運(yùn)行8 h 后軸承溫度最高保持在36 ℃左右，運(yùn)行正常。由此可見(jiàn)，軸承是否能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的運(yùn)行，自身的質(zhì)量很關(guān)鍵，同時(shí)也對(duì)施工人員辨別軸承的質(zhì)量問(wèn)題的能力和安裝工藝提出了較高的要求。

3 結(jié)束語(yǔ)

在安裝、配合、潤(rùn)滑、密封和維護(hù)保養(yǎng)正常的情況下，風(fēng)機(jī)軸承在達(dá)到其使用壽命之前是不會(huì)發(fā)生故障的。為減少或避免風(fēng)機(jī)軸承發(fā)熱故障發(fā)生，確保風(fēng)機(jī)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須做好以下4個(gè)方面的工作。

（1）提高安裝檢修人員技能、技術(shù)水平，加強(qiáng)安裝檢修工藝，確保安裝檢修質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

（2）按照潤(rùn)滑八定原則及設(shè)備給油脂標(biāo)準(zhǔn)做好設(shè)備潤(rùn)滑管理工作。

（3）加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)管理，確保軸承冷卻介質(zhì)系統(tǒng)正常投運(yùn)。（4）定期對(duì)風(fēng)機(jī)軸承進(jìn)行精密點(diǎn)檢，及時(shí)掌握軸承劣化程度。