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防爆電機(jī)滑動(dòng)軸承的使用與維護(hù)

發(fā)布時(shí)間：2013.08.24

概述
隨著防爆電機(jī)市場(chǎng)的不斷開(kāi)拓與發(fā)展，各種防爆形式的防爆電機(jī)向著大容量、大功率的方向發(fā)展。因而運(yùn)用在大中型防爆電機(jī)中的滑動(dòng)軸承也越來(lái)越多，一些因使用維護(hù)不當(dāng)造成滑動(dòng)軸承損壞的事故也不斷發(fā)生，如由于滑動(dòng)軸承潤(rùn)滑不良導(dǎo)致軸承燒瓦，進(jìn)而轉(zhuǎn)子下沉研傷電機(jī)隔爆面，最終 “抱軸”。為了減少此類事故的發(fā)生，使防爆電機(jī)能安全可靠的運(yùn)行，提高防爆電機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，我們結(jié)合自己的工作經(jīng)驗(yàn)向用戶介紹一些在防爆電機(jī)中使用的滑動(dòng)軸承的軸承類型、軸承結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，以及滑動(dòng)軸承在使用過(guò)程中的維護(hù)保養(yǎng)，以期對(duì)防爆電機(jī)用戶有所幫助。
1
滑動(dòng)軸承的主要類型
滑動(dòng)軸承作為防爆電機(jī)的主要部件，其開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)及制造技術(shù)在近年來(lái)有了很大的發(fā)展�，F(xiàn)已發(fā)展成為一個(gè)成熟的產(chǎn)品，并且已系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、通用化，有專業(yè)的滑動(dòng)軸承生產(chǎn)廠。在防爆電機(jī)中使用的滑動(dòng)軸承主要有以下幾種類型：A型端蓋式球面滑動(dòng)、B型端蓋式球面滑動(dòng)、座式球面滑動(dòng)軸承。
1．1
座式球面滑動(dòng)軸承
座式球面滑動(dòng)軸承是依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11687—1《Plain bearings—Pedestal Plain bearings—Part l：Pillow blocks》設(shè)計(jì)制造，該標(biāo)準(zhǔn)與德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 31690內(nèi)容基本相同，軸承的結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖1，多用于大功率低轉(zhuǎn)速的增安型同步電動(dòng)機(jī)。

圖1
滑動(dòng)軸承類型及結(jié)構(gòu)圖

1．2 A型端蓋式球面滑動(dòng)軸承
A型端蓋式球面滑動(dòng)軸承是依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11687—2《Plain bearings—Pedestal Plain
bearings—Part 2：Side flange bectfings》設(shè)計(jì)制造，該標(biāo)準(zhǔn)與德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 31693內(nèi)容基本相同，軸承的結(jié)構(gòu)形式見(jiàn)圖1。軸承為臥式結(jié)構(gòu)，以外止口定位，通過(guò)凸緣固定在電機(jī)的整圓端蓋上。A型端蓋式球面滑動(dòng)軸承的裝配比較困難，多用于YB系列的隔爆電機(jī)。
1．3
B型端蓋式球面滑動(dòng)軸承
B型端蓋式球面滑動(dòng)軸承是依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11687—3《Plain bearings—Pedestal Plain bearings—Part 3：Centre flange bectrings》設(shè)計(jì)制造，該標(biāo)準(zhǔn)與德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 31694內(nèi)容基本相同。軸承的結(jié)構(gòu)型式見(jiàn)圖1。軸承為臥式結(jié)構(gòu)，以外止口定位，通過(guò)凸緣固定在電機(jī)的半圓端蓋上。B型端蓋式球面滑動(dòng)軸承的裝配比較方便，多用于箱式結(jié)構(gòu)的增安型電機(jī)。
2
滑動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
應(yīng)用在防爆電機(jī)中的各種類型的滑動(dòng)軸承，盡管安裝方式和結(jié)構(gòu)形式有所不同，但除了軸承座之外，其余的主要部件：軸瓦、甩油環(huán)、浮動(dòng)密封圈、軸承內(nèi)外蓋、軸承絕緣、呼吸器等已標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、可互換使用。軸承座的材料為球墨鑄鐵，表面帶散熱筋，內(nèi)部為球形支撐面。軸瓦靠外球面支承在軸承座內(nèi)，保證瓦體與軸承座之間充分結(jié)合，瓦體是鍛鋼加工的，并澆鑄有軸承合金。軸承設(shè)有用油環(huán)，工作時(shí)隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)，將潤(rùn)滑油從油池帶到軸瓦與軸的工作面，可實(shí)現(xiàn)防爆電機(jī)的自潤(rùn)滑。浮動(dòng)密封圈由可熔性聚酰亞胺復(fù)合材料模塑成形，是滑動(dòng)軸承的關(guān)鍵密封件。每一個(gè)滑動(dòng)軸承均帶有呼吸器，用于平衡軸承腔內(nèi)與外部的氣體壓力，緩解工作時(shí)軸承室內(nèi)部的油霧壓力。A型和B型滑動(dòng)軸承的絕緣加在軸瓦與軸承座的接觸面之間，座式滑動(dòng)軸承的絕緣加在滑動(dòng)軸承與安裝底板之間。
3
滑動(dòng)軸承的安裝調(diào)試
首次安裝使用的防爆電機(jī)，在安裝調(diào)試階段，電機(jī)的滑動(dòng)軸承應(yīng)注意以下工作：
(1)安裝前的清洗與檢查。與滑動(dòng)軸承連接的總裝工作最重要的原則是潔凈度。拆下軸承測(cè)溫用鉑熱電阻，打開(kāi)軸承蓋翻出軸瓦，徹底清洗軸和軸瓦及各零件上的防銹脂，用浸過(guò)汽油的無(wú)絨布將其全部揩干凈，檢查軸瓦合金面是否有不正常情況，須清除任何嵌入軸瓦合金的硬質(zhì)顆粒，軸承座底部金屬顆粒和污物須徹底清洗干凈。
(2)軸承的軸向位置調(diào)整。不帶推力瓦的滑動(dòng)軸承不能承受電機(jī)以外的任何軸向力，因此，電機(jī)制造廠在電機(jī)出廠前，均標(biāo)定了電機(jī)磁力中心線的軸向位置，應(yīng)按照電機(jī)磁中心位置指示牌的數(shù)值安裝電機(jī)。
(3)電機(jī)與主機(jī)連接完成后，帶負(fù)載試驗(yàn)前，應(yīng)將軸承座上蓋四個(gè)緊固螺栓松開(kāi)，退出銷釘，輕微盤(pán)車，讓球形軸瓦自動(dòng)調(diào)心，然后重新緊固。
(4)在電機(jī)首次啟動(dòng)之前，對(duì)于自潤(rùn)滑的防爆電機(jī)，必須向軸承箱內(nèi)加注合適的潤(rùn)滑油；對(duì)于外循環(huán)供油的電機(jī)，必須確保供油系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢，工作正常。選擇合適的潤(rùn)滑油及正確的加注，是滑動(dòng)軸承工作的關(guān)鍵，應(yīng)參考以下內(nèi)容：
①潤(rùn)滑油牌號(hào)的選擇。任何低泡沫和具有良好抗老化能力的優(yōu)質(zhì)礦物油，只要能達(dá)到所要求的潤(rùn)滑油粘度均可使用。潤(rùn)滑油的粘度可依據(jù)表1選取。常用的潤(rùn)滑油為L—TSA46和L—TSA32。
②對(duì)于自潤(rùn)滑的防爆電機(jī)，加油時(shí)應(yīng)保證油位高度在滑動(dòng)軸承油標(biāo)高度的1/2—2/3之間。對(duì)于外部壓力循環(huán)供油的防爆電機(jī)，油環(huán)也安裝，用于預(yù)防外部循環(huán)油供應(yīng)的短缺，確保設(shè)備的安全運(yùn)行。應(yīng)特別注意：應(yīng)調(diào)節(jié)軸承進(jìn)油口的壓力，保持一定流量，使軸承內(nèi)部的油位穩(wěn)在油標(biāo)高度的1/2—2/3之間，超過(guò)這個(gè)高度會(huì)造成軸承漏油。一般的供油壓力開(kāi)機(jī)時(shí)在0．01—0．05MPa之間，停機(jī)時(shí)壓力表的示值會(huì)稍微上升。
③帶油池加熱器的電機(jī)，如果電機(jī)在北方的冬季使用，在開(kāi)機(jī)前1h，必須打開(kāi)加熱器，并時(shí)刻，注意油池內(nèi)的油溫，確保油溫不超過(guò)50t。
4
滑動(dòng)軸承的日常維護(hù)
經(jīng)過(guò)安裝調(diào)試，防爆電機(jī)可投入正常運(yùn)行，在正常運(yùn)行中，防爆電機(jī)的滑動(dòng)軸承需要進(jìn)行以下的維護(hù)及監(jiān)控：
4．1
軸承溫度的監(jiān)控
在防爆電機(jī)運(yùn)行中，需要對(duì)滑動(dòng)軸承的溫度進(jìn)行監(jiān)控，但應(yīng)注意不能單憑軸承溫度的高低來(lái)判斷軸承運(yùn)行狀態(tài)，更重要的是軸承溫度的變化情況，應(yīng)經(jīng)常觀察軸承溫度變化情況和記錄，假如發(fā)現(xiàn)軸承溫度上升，并且和以前相似條件下的數(shù)值相比有異常時(shí)，必須停車確定其原因并排除。
關(guān)于軸承最高允許使用溫度的確定，不同的行業(yè)有不同的要求，相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定也不相同。但從技術(shù)上看，軸承的最高允許使用溫度與軸承合金的材料及澆鑄加工質(zhì)量、測(cè)溫點(diǎn)的位置、潤(rùn)滑油的性能有關(guān)。軸承合金的熔化溫度均在200℃以上，軟化溫度在150℃左右；測(cè)溫點(diǎn)的位置距工作面越近，顯示的溫度越準(zhǔn)確；軸承的使用溫度越高，潤(rùn)滑油的壽命越短；電機(jī)制造商根據(jù)自己產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及制造水平，綜合考慮了滑動(dòng)軸承的使用溫度，因此，建議防爆電機(jī)用戶應(yīng)參考電機(jī)制造廠的標(biāo)準(zhǔn)確定滑動(dòng)軸承的使用溫度。
4．2
潤(rùn)滑油的更換與補(bǔ)充
防爆電機(jī)運(yùn)行中，應(yīng)經(jīng)常注意滑動(dòng)軸承的油標(biāo)油位及潤(rùn)滑油的狀況，如油位過(guò)低或者潤(rùn)滑油變色老化，應(yīng)立即補(bǔ)充或更換潤(rùn)滑油，潤(rùn)滑油的換油周期一般為：自潤(rùn)滑電機(jī)安裝后的首次換油周期為700h，首次換油之后換油周期為4000h；外部壓力循環(huán)供油電機(jī)的換油周期為20000h。
4．3振動(dòng)狀態(tài)的監(jiān)控
在防爆電機(jī)的運(yùn)行中，除了軸承溫度的監(jiān)控，還應(yīng)監(jiān)控滑動(dòng)軸承的振動(dòng)狀態(tài)，如果振動(dòng)超標(biāo)，應(yīng)停機(jī)檢查。根據(jù)GBl0068．2《旋轉(zhuǎn)電機(jī)振動(dòng)測(cè)定方法及限值)，對(duì)不同中心高和轉(zhuǎn)速的單臺(tái)電機(jī)，其振動(dòng)速度的有效值不應(yīng)超過(guò)表2的規(guī)定。

表2

額定轉(zhuǎn)速 /r·min－1	彈性安裝			剛性安裝
	軸中心高/㎜
	45～132	﹥132～225	﹥225～400	﹥400
600～1800	1．8	1．8	2．8	2．8
﹥1800～3600	1．8	2．8	4．5	2．8

5滑動(dòng)軸承的檢修
在設(shè)備定期檢修時(shí)，為了防爆電機(jī)在下一檢修周期內(nèi)的可靠運(yùn)行，應(yīng)拆檢電機(jī)的滑動(dòng)軸承，檢查并更換損壞的零部件，滑動(dòng)軸承的主要易損件是：軸瓦、甩油環(huán)、浮動(dòng)密封圈、油標(biāo)等，檢修要點(diǎn)分別如下：
5．1軸瓦的檢修
拆下滑動(dòng)軸承的測(cè)溫、測(cè)振等附件，拆下上半軸承座及上半瓦，取下甩油環(huán)，用千斤頂將軸抬起0．2～0．4㎜，旋出下半瓦，檢查其與軸頸的配合情況，測(cè)量軸瓦內(nèi)徑與軸的配合尺寸，如果軸瓦與軸的直徑間隙值與軸承臺(tái)直徑的比值超過(guò)3/1 000，說(shuō)明軸瓦磨損嚴(yán)重，需要更換。
如果軸瓦還有磨損余量，應(yīng)輕輕地修刮軸瓦，消除軸瓦的局部損傷，使軸與軸瓦的配合達(dá)到滿意的效果。
5．2檢查甩油環(huán)
主要檢查甩油環(huán)是否變形，螺釘是否松動(dòng)，如果甩油環(huán)的內(nèi)徑圓度公差值超過(guò)0．4㎜，說(shuō)明甩油環(huán)變形太大，需修理或更換。
5．3浮動(dòng)密封圈
浮動(dòng)密封圈是滑動(dòng)軸承的易損件，磨損嚴(yán)重或者在拆裝過(guò)程中有磕碰損傷，則需更換。
6
防爆電機(jī)滑動(dòng)軸承的故障處理
為了方便用戶的使用，對(duì)滑動(dòng)軸承常見(jiàn)的故障、故障產(chǎn)生的原因及處理的方法簡(jiǎn)要分析如下，詳見(jiàn)表3。

表3

故障	可能的原因	處理方法
軸承過(guò)熱	不合適的潤(rùn)滑郵油	按照電機(jī)銘牌的潤(rùn)滑油牌號(hào)換油
	油位過(guò)低	核對(duì)油位，增加潤(rùn)滑油
	軸向位置不合適	存在端面摩擦，重新調(diào)整軸向位置
	軸瓦內(nèi)表面粗糙	檢查軸承合金是否位移，是否存在軸電流腐蝕引起的麻點(diǎn)，如有則檢查軸承絕緣，修刮軸瓦，如有需要拋光軸徑。
	潤(rùn)滑油失效	換油
	與軸的配合間隙過(guò)小	修刮軸瓦，達(dá)到合適的間隙
軸承漏油	密封面之間的間隙過(guò)大	涂密封膠，緊固固定螺釘
	浮動(dòng)密封圈損壞	更換
	油位過(guò)高	降低油位
	潤(rùn)滑流量過(guò)大	調(diào)節(jié)進(jìn)油量，降低油壓
軸承振動(dòng)大	轉(zhuǎn)子不平衡	重新做轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡
	軸承緊力喪失	緊固軸瓦與軸承座的固定螺栓
	電機(jī)安裝基礎(chǔ)剛性差	加固安裝基礎(chǔ)
	機(jī)組對(duì)中精度不夠	按照相關(guān)的要求，重新安裝找正
	潤(rùn)滑油流量不夠	調(diào)大進(jìn)油量