高壓電機軸承溫度過高與振動異常的處理

何趙亮

（國能九江發(fā)電有限公司，江蘇 淮安223001）

在高壓電機實際運行過程中，軸承溫度過高或者振動異常是一種比較常見的故障問題。并且導致這一故障問題的原因也比較多變，為進行更有效的處理，有必要加強對上述這一故障的影響因素分析，提出一些針對性的應對處理措施。

1 高壓電機軸承溫度過高和振動異常故障造成的影響

通常情況下，高壓電機額定電壓都會超過1 kV，當前中國常用的高壓電機額定電壓普遍為6～10 kV，一般都可以滿足各個領域的生產(chǎn)需求。但高壓電機的功率較大，所以一般在運行中還會承載較大的沖擊，保持良好的穩(wěn)定性。高壓電機一般應用在商業(yè)設施、工業(yè)生產(chǎn)線和基礎設施建設等多個領域中，由于軸承溫度較高以及異常振動，都會造成生產(chǎn)環(huán)境出現(xiàn)較大的影響，從而不利于高壓電機的穩(wěn)定運行，影響實際生產(chǎn)安全。為此，針對高壓電機軸承溫度過高和異常振動產(chǎn)生的實際影響進行分析，具體包括以下幾點：①中國的高壓電機一般都應用在重要的領域中，同時基于信息化手段的支持，也逐步向?qū)崿F(xiàn)高效化、智能化、輕量化和便捷性方向靠近，逐步提升高壓電機運行的可靠性。但是高壓電機運行依然會發(fā)生軸承溫度過高以及異常振動故障等現(xiàn)象，不利于電機的正常應用，也影響電機應用范圍的拓展。②由于高壓電機運行過程中出現(xiàn)軸承溫度過高或者異常振動的故障還會對周圍的生產(chǎn)環(huán)境造成巨大的負面影響，倘若軸承溫度過高，最直接的就是影響電機內(nèi)部環(huán)境，對一些高溫敏感的設備正常運行產(chǎn)生影響，甚至還會導致高溫電機出現(xiàn)各類故障，而如果高溫電機發(fā)生異常振動，還會伴隨著巨大的噪聲污染，不但對生產(chǎn)環(huán)境造成嚴重的影響，還會影響系統(tǒng)內(nèi)設備的運行質(zhì)量。③當發(fā)生高壓電機軸承溫度過高和異常振動現(xiàn)象時，還會給作業(yè)人員帶來嚴重的影響，進而影響生產(chǎn)效率，甚至會對人體健康造成一定的損害。

2 高壓電機軸承溫度過高和振動異常影響因素分析

高壓電機會出現(xiàn)軸承溫度過高與振動異常問題，通常受多種因素的影響，具體包含以下幾種：①軸承存在氧化銹蝕、磨損、裂紋等問題，如果沒有及時更換，將會導致軸承出現(xiàn)發(fā)熱、振動以及運轉(zhuǎn)聲音異常等問題；與此同時，如果拆卸軸承不當，設備地腳螺栓松動，引發(fā)高壓電機運行振動問題，將會在軸承滾道表面造成壓痕，導致軸承內(nèi)、外座圈的開裂，從而引發(fā)軸承溫度過高與振動異常問題。②當軸承徑向游隙以及內(nèi)圈公差較小時，將會導致軸承的徑向配合變得非常緊，從而影響軸承的徑向游隙。當軸承處于熱態(tài)運行的狀態(tài)下，內(nèi)圈會產(chǎn)生很大的膨脹，出現(xiàn)負游隙問題。如果負游隙較小，反而更有利于高壓電機軸承正常運行，但若負游隙較大，則會增大軸承運行壓力，導致溫度過度升高。因此必須要及時放松軸承外圈，合理做好負游隙程度控制[1]。③軸向竄動的影響。如果高壓電機轉(zhuǎn)子有著較大的軸向竄動量，將會導致軸承磨損加重，引發(fā)溫度過高問題。④密封圈因素影響。在一些YB系列中型高壓電機之中，在其軸承結(jié)構(gòu)之上，一般采用的都是軸向密封圈，通過密封圈與軸承外蓋的彈性擠壓接觸，用于促使軸承結(jié)構(gòu)防護性能得到有效增強。然而由于當下在實際裝配密封圈，缺乏專用合適的工具，導致整個裝配過程對操作人員經(jīng)驗比較依賴，很容易致使密封圈不合適、硬度大、尺寸偏差、彈性小等問題的出現(xiàn)，上述問題會進一步加重密封圈與軸承外蓋的摩擦，產(chǎn)生大量熱量，引發(fā)高壓電機軸承溫度過高問題。⑤軸承潤滑影響。軸承在實際運作時，必須要進行潤滑，通過在軸承兩側(cè)及內(nèi)部，做好潤滑脂的涂抹，能夠顯著提升軸承運行性能。但如果沒有控制好潤滑脂涂抹量，同樣會導致軸承出現(xiàn)溫度過高問題。通常情況下，規(guī)定油量2P時為軸承室的1/2，4P及以上為2/3，但在實際操作上，經(jīng)常會存在很大的偏差問題，并且一旦潤滑油脂本身出現(xiàn)了污染變質(zhì)問題，同樣會導致軸承出現(xiàn)溫度過高問題。⑥軸承裝配質(zhì)量的影響。在實際進行軸承裝配時，需要在裝配工藝的指導下，嚴格按照相應規(guī)程進行裝配操作，在這一過程中，需要注意不要出現(xiàn)沖擊、磕碰、定位差、軸承滾道混入雜質(zhì)等問題，否則都會對軸承最終裝配質(zhì)量造成不利影響，從而引發(fā)軸承溫度過高。聯(lián)軸器找正工藝差，不符合要求，在實際運行時，存在對輪磨損問題，導致軸承發(fā)熱、振動，滾道嚴重磨損，直至破壞。⑦發(fā)電機軸承磨損。發(fā)電機后軸承經(jīng)常會出現(xiàn)變形的狀態(tài)，從而造成配合的徑力比較小，發(fā)電機軸承一般都是滾動軸承，所以倘若軸承出現(xiàn)滑動，就會導致一定的磨損。而如果發(fā)電機軸承發(fā)生磨損，就會影響表面的質(zhì)量，從而引發(fā)軸承孔隙的出現(xiàn)，導致電機振動和噪聲的出現(xiàn)，另外，發(fā)電機正常運行中還會出現(xiàn)軸承溫度上升，這主要是軸承的內(nèi)徑膨脹生熱，也會導致軸外徑失去緊力，并且在轉(zhuǎn)子重力下，軸承內(nèi)圈和表面也會出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)，導致軸承轉(zhuǎn)速不符合預期要求，長此以往還會加大軸承磨損量，從而引發(fā)故障。⑧長時間停運引發(fā)的電機軸承損壞。在發(fā)電廠運行中，電力能源無法大規(guī)模存儲，所以一些用電量較少的時期就會出現(xiàn)一些設備停運的現(xiàn)象，而有時會出現(xiàn)長時間發(fā)電機組停運，進而引發(fā)電機軸承故障問題。在電機長時間停止運行中，經(jīng)常會出現(xiàn)軸承跑道剝皮的現(xiàn)象，而且轉(zhuǎn)子軸承在受到重力的影響，也會造成軸承一定程度的變形與跑道凹陷，如果滾動軸承長時間處于靜止，那么由于維埃里的影響也會出現(xiàn)相應的損失，最終導致軸承表面損失，如果受損的軸承沒有及時進行處理，還會造成軸承異常振動，引發(fā)軸承運行過程中溫度過高，倘若軸承運行過程中發(fā)生溫度過高或者而異常振動，也會加劇軸承的損壞程度，造成轉(zhuǎn)子下沉或者軸承座損壞的現(xiàn)象，給發(fā)電機正常運行帶來巨大的危害。⑨軸承溫度過高和異常振動還受到發(fā)動機安裝問題影響，在進行發(fā)電機的安裝過程中，必須重視安裝要點，這樣才能保障發(fā)電機穩(wěn)定運行。但是實際安裝中經(jīng)常出現(xiàn)各類問題，比如軸承安裝的時候中心線與軸系不對稱，也會引發(fā)軸承異常振動和溫度過熱，此外，由于發(fā)電機相連的齒輪與聯(lián)軸器之間不匹配，或者軸承齒輪的咬合不緊密，都會造成不同程度的齒輪磨損，進而引發(fā)異常振動。

3 高壓電機軸承溫度過高與振動異常檢測方法

高壓電機軸承溫度過高與振動異常的檢測，可采用以下幾種方法：①聲音診斷法。針對高壓電機故障診斷檢測，在采用聲音檢測法時，需要采用專用的聽針，在電動機端蓋軸承處，借助聽針能夠聽到軸承運轉(zhuǎn)的聲音，結(jié)合聽到的具體聲音情況來判斷電機運行狀況。這種檢測方法受人為主觀因素的影響較大，因此需要檢修人員具有足夠的檢修經(jīng)驗，才能提升最終檢測結(jié)果的準確性。正常情況下，高壓電機軸承在實際運行時，允許有輕微的運轉(zhuǎn)響聲，如果響聲均勻平穩(wěn)，說明處于正常的工作狀態(tài)；如果響聲過大，或者存在一些噪聲及撞擊聲，則說明軸承存在故障問題。②溫度監(jiān)測法。在高壓電機軸承合適位置，裝配在線溫度檢測裝置，或者采用測溫儀進行軸承運行溫度的檢測，然后將檢測結(jié)果正常運轉(zhuǎn)工況下的溫度進行比較，并將比較結(jié)果作為軸承故障判斷的依據(jù)。并且由于軸承實際運作情況存在一定差異性，不能簡單地用某一時刻的溫度值作為軸承故障的判斷標準，因此溫度檢測需要持續(xù)一段時間，借助該時間段內(nèi)軸承溫升值來加以進行比較判斷分析，更有利于提升故障檢測的準確性。③潤滑油檢查法。主要檢查的內(nèi)容是潤滑油的油脂狀態(tài)，在電機停機的情況下，檢測電機軸承潤滑油脂是否存在干枯、變質(zhì)、污染等現(xiàn)象，然后再檢查軸承是否有磨損現(xiàn)象，如果有必要，需要及時進行軸承和潤滑油脂的更換[2]。④振動檢測法。當高壓電機軸承存在缺陷問題時，振動頻率也會發(fā)生異常，因此振動檢測方法就是以此為依據(jù)來進行故障檢測，相關(guān)振動參數(shù)主要有加速度、速度和位移，在實際檢測時，可以采用專門的測振儀來進行上述參數(shù)的檢測，最終完成對軸承工作狀態(tài)的分析。

4 高壓電機軸承溫度過高與振動異常的處理措施

針對高壓電機軸承溫度過高與振動異常的處理，需結(jié)合實際情況，找出原因，然后進行針對性處理。

若潤滑油脂被污染，或者潤滑油脂本身不符合軸承潤滑的要求，應注意要選擇合適的油脂。在實際檢修中，針對軸承箱及軸承，需要做好清洗工作。針對加油管路，則需要認真檢查，及時疏通堵塞部分。軸承潤滑油脂使用型號一般固定，禁止混用不同型號潤滑油脂；在日常運行維護中，定期加入一些潤滑油脂，同時注意做好油脂的妥善保管，防潮防塵，避免潤滑油脂被污染。

如果是冷卻不足。需要檢查管路，及時找出堵塞問題，檢查進油溫度及回水溫度，查看是否存在超標問題，發(fā)現(xiàn)問題及時進行處理。如果是因為冷卻器沒有做好合理的選擇，導致冷卻效果變差，難以滿足實際使用要求，需要及時更換冷卻器，或者并列安裝新冷卻器，提高冷卻效果，避免軸承溫度過度升高。

若是潤滑油加入量控制不當所引起的軸承溫度過高。需要采用油槍，緩慢地注油，在這一過程中，可以聽軸承運行的聲音，在按下4～6次油槍后，如果聲音狀況開始好轉(zhuǎn)，需要立即停止加油，然后觀察一段時間，如果聲音又恢復了原來的狀態(tài)，則繼續(xù)采用油槍進行加油。如果狀態(tài)改善，則停止加油?？偠灾?，油槍加油要間斷進行，嚴禁在軸承聲音轉(zhuǎn)好后，再停止注油，否則很容易造成注油過量，從而引發(fā)軸承溫度過高的問題。除此之外，在注油前，還應查看加油記錄，如前期已經(jīng)加油，應禁止再次加油。而在加油的過程中，還應注意，及時清除注油嘴上臟污，避免對軸承內(nèi)部造成一定的污染。如果為了排除軸承內(nèi)的異物，前期需要大量加油，在異物排除后，則需要打開軸承下部的排油孔蓋，然后借助小軟棍將潤滑油慢慢地掏出，禁止直接用手掏。

如果是因為高壓電機中心或負載中心出現(xiàn)了偏移，聯(lián)軸器不對中，轉(zhuǎn)子支撐點減少，僅有軸承的滾柱進行支撐，導致滾柱本身需要承擔較大的偏移的離心力，引發(fā)軸承過熱問題，則需要進行輔助降溫，將軸承溫度空載在80℃以內(nèi)，然后再繼續(xù)進行軸承運行情況的觀察，最后擇機停運處理。

如果是因為高壓電機的軸承承載負荷過大，或者出現(xiàn)了忽高忽低的問題，從而導致軸承的滾珠受力不均勻，引發(fā)過熱與振動問題，通常是由電機負載變化引起，可以不進行針對性處理，待負載穩(wěn)定后，上述問題便會解決。

如果是因為電動機小蓋螺絲出現(xiàn)了松動問題，導致兩側(cè)小端蓋或軸承蓋裝配發(fā)生變化，引發(fā)了高壓電機軸承出現(xiàn)了溫度與振動異常，需要及時緊固小蓋螺絲，在緊固過程中，還需要認真聽軸承運轉(zhuǎn)的聲音，然后選線對角緩慢、均勻地用力進行擰緊，注意不要只緊一側(cè)，從而有效避免端蓋失去平衡，與此同時，還應做好防護措施，且與轉(zhuǎn)軸保持一定距離，即可實現(xiàn)故障問題的解決。

為有效解決高壓電機軸承溫度過高與振動異常的問題，還應從具體的操作入手，減少上述問題對實際生產(chǎn)帶來的不利影響。首先是當軸承溫度達到75℃時，需要維修人員采用冷卻風機，做好輔助降溫的工作，還需要派遣專人進行值守，實時監(jiān)控軸承溫度運行的變化動態(tài)；與此同時，通過判斷檢查，在發(fā)現(xiàn)軸承保持架、滑道、滾珠等不存在故障問題的前提下，若此時軸承溫度仍然持續(xù)升高，在上升至85℃后，便可以請示公司生產(chǎn)副總，在征得其同意后，將跳閘值由95℃修改為110℃[3]；待軸承溫度上升至90℃時，維修人員應在軸承小蓋外側(cè)，澆注自來水，起到冷卻的作用；待溫度上升至100℃時，維修人員需要向注油孔吹入壓縮空氣，主要風量要小，防止形成較大的溫差，從而促使油脂連同臟污被迫溢出，從而能夠有效起到內(nèi)部降溫的作用。

5 加強電機軸承的維護與保養(yǎng)

在針對發(fā)電機維護保養(yǎng)工作中，針對發(fā)電機軸承的檢查是一項關(guān)鍵性工作，軸承部件在發(fā)電機系統(tǒng)中核心部分，所以，在發(fā)電機軸承還沒有出現(xiàn)問題時就要定期進行檢測與維護保養(yǎng)，保障電機的可靠運行，避免因軸承故障而對其他設備造成損害，避免更大事故的發(fā)生。在針對電機軸承性能檢測中，可以采取摸、看、聽的方法進行故障識別，首先，在“聽”故障中，通過對電機軸承不規(guī)則的運轉(zhuǎn)情況進行識別，如果電機軸承屬于正常運行狀態(tài)，那么電機發(fā)出的聲音相對柔和，倘若電機軸承存在故障，那么仔細聽會聽到比較刺耳的聲音，也就說明電機軸承存在故障；其次在“摸”查電機軸承故障時，可以通過感受電機軸承的溫度，來檢測電機是否存在明顯的異常情況，一般溫度過高會影響軸承潤滑脂，倘若感受到電機軸承的溫度明顯升高，那么就代表電機軸承存在明顯故障，此外，通過摸電機軸承是否存在明顯的振動感也能判斷出電機運行是否正常；最后通過“看”來排查電機軸承是否存在故障，主要觀察軸承的擋油蓋和油封有沒有損壞或油漬，還可以觀察軸承油位是否正常，以此來判斷電機軸承運行異常，從而做好定期維護和保養(yǎng)工作。

6 總結(jié)

高壓電機在實際運作過程中，會受很多因素的影響，導致電機的軸承出現(xiàn)溫度過高或者異常振動，對高壓電機穩(wěn)定運行帶來不利影響。為有效解決問題，需要了解致使其溫度過高或者異常振動因素，掌握有效的檢測方法，并提出一些針對性的應對處理措施，從而更好地維護高壓電機穩(wěn)定順利運行。