淺談1500kW水下電機(jī)軸承更換

摘 要：隨著大型挖泥船的不斷出現(xiàn)，國(guó)外挖泥船制造廠商已將大功率水下電機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于絞吸式挖泥船上。文章討論使用人員如何根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，自行拆裝維修電機(jī)，以期達(dá)到縮短修理周期及減少維修費(fèi)用的目的。

關(guān)鍵詞：大型疏浚設(shè)備；大功率水下電機(jī)；軸承更換

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

2013年3月22日，正在使用的中國(guó)水電J09船水下電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承溫度發(fā)現(xiàn)比平常有所升高并出現(xiàn)雜音，判斷驅(qū)動(dòng)端軸承可能損壞。時(shí)值施工的黃金季節(jié)，工程任務(wù)緊迫，工期延遲，來自業(yè)主方面的壓力很大，不管是從國(guó)外或國(guó)內(nèi)調(diào)遣電機(jī)修理專業(yè)人員，都需要經(jīng)過申請(qǐng)簽證、準(zhǔn)備專用工具等較長(zhǎng)的時(shí)間過程，為縮短修理時(shí)間，減少停船時(shí)間，項(xiàng)目部決定由船上人員自行完成該電機(jī)的修理任務(wù)，由國(guó)內(nèi)公司設(shè)備部盡可能的提供技術(shù)支持，以期贏得工程施工的寶貴時(shí)間。

2 修理方案的制定及工具準(zhǔn)備

（1）場(chǎng)地選擇。電機(jī)原地場(chǎng)地狹小，根本無法對(duì)電機(jī)進(jìn)行解體分離軸承。因此選擇了橋架上部面積較在的空閑場(chǎng)地，固定墊木懸空電機(jī)作業(yè)。

（2）人員分工。電工負(fù)責(zé)對(duì)所拆除的電線、信號(hào)線，對(duì)照?qǐng)D紙做好標(biāo)記，以便回裝。機(jī)修人員做好電機(jī)拆除、解體、回裝的工作，需做標(biāo)記的做好標(biāo)記。

（3）制作拆裝工具。制作聯(lián)軸器拆除工具1套，軸承拆除工具1套，軸承回裝壓入工具1套備用，大號(hào)烘槍1-2把。

（4）電機(jī)分解與回裝步驟。當(dāng)電機(jī)移出固定在一個(gè)安全可靠的場(chǎng)地后，依以下步驟順序拆解電機(jī)：拆除滑移聯(lián)軸器→拆除水封座法蘭→拆解軸承外壓蓋→分離電機(jī)前端蓋與軸承后壓蓋→拆除電機(jī)前端蓋→利用軸承后壓蓋螺孔用自制拉絲工具將軸承定位套、軸承、軸承外套一起拉出→逐件分離，清潔待裝；回裝時(shí)步驟基本相反。

（5）量具及鉸刀準(zhǔn)備。回裝時(shí)電機(jī)與齒輪箱電機(jī)軸線對(duì)中調(diào)整量具2套，鉸制電機(jī)定位緊配螺栓孔鉸刀1套。

（6）軸承加熱烤箱。準(zhǔn)備可以調(diào)整溫度的恒溫烤箱1個(gè)，用于加熱軸承。

（7）密封膠及緊固膠等。

3 項(xiàng)目實(shí)施

3.1 移出電機(jī)

根據(jù)人員分工情況，電工拆除電機(jī)外部與電機(jī)的連接線，由于此電機(jī)的外接線大線與信號(hào)線全部采用水密方式與電機(jī)接線盒聯(lián)接，為防在拆除過程中破壞水密效果，拆除了電機(jī)接線箱內(nèi)部的接頭，便分離了電機(jī)與電機(jī)接線箱，將接線箱留在原地未動(dòng)。機(jī)修人員拆除地腳螺栓，分離電機(jī)與齒輪箱之間的滑移聯(lián)軸器。

3.2 場(chǎng)地準(zhǔn)備

選用300×300長(zhǎng)1米方木四根，將兩兩豎起，并按電機(jī)地腳的寬度布置，焊妥地腳固定，以防滑動(dòng)或坍塌。

3.3 拆解

（1）用烤槍對(duì)聯(lián)軸器加熱到200度左右，利用所作專用工具進(jìn)行拆卸，取下聯(lián)軸器鍵及定位套；（2）拆下軸封座，注意均勻退出以防軸封損壞；（3）拆卸電機(jī)前端蓋，要先拆掉軸承前端蓋，注意用枕木墊好輸出端軸，以防軸承座端蓋拆下后，轉(zhuǎn)子輸出端無支撐，鐵芯部分重量突然壓向定子硅鋼片上，使之損壞；當(dāng)看到傳感器信號(hào)線時(shí)，注意不要損壞信號(hào)線（盡可能不要剪斷信號(hào)線，剪斷使拆卸方便但破壞了信號(hào)線的信號(hào)屏蔽保護(hù)裝置），從接線盒中拆掉用麻線連接引出以利安裝；（4）借助軸承內(nèi)端蓋，用專用工具連同內(nèi)端蓋一起將軸承平穩(wěn)拉出。

3.4 回裝

（1）裝入軸承內(nèi)端蓋，軸承與軸承外圈一般為過盈配合或過渡配合，裝入軸承外圈內(nèi)若有間隙可用樂泰軸承膠粘結(jié)，然后軸承冷壓安裝在軸上，軸承加入潤(rùn)滑脂；（2）安裝電機(jī)前端蓋，先把信號(hào)線用麻線引到接線盒中，軸承外圈上的鍵與端蓋鍵槽對(duì)齊，注意密封圈安裝到位；（3）依次裝入壓蓋、軸套及軸封座，安裝軸承外端蓋時(shí)注意軸承游隙調(diào)整彈簧不要掉出；（4）聯(lián)軸節(jié)加熱至200度左右進(jìn)

行安裝，注意電機(jī)軸的溫度，由于金屬的熱傳遞能使軸的溫度急劇上升，靠近軸套部分用冷水降溫，以防溫度過高損壞軸封。

3.5 安裝就位

修理好后的電機(jī)，整體移到原底座處，利用調(diào)整螺栓可將電機(jī)在垂直與水平方向任意移動(dòng)，以達(dá)到電機(jī)軸中心線與齒輪箱輸入軸中心線的盡量保持在同一條線上，保證電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，電機(jī)與齒輪箱均不會(huì)出現(xiàn)帶有破壞性的交變應(yīng)力。依該電機(jī)的安裝要求，必須保證軸線的徑向與軸向偏差不大于0.05mm。也就是說圖1徑向及圖2軸向A、B、C、D任意差值不大于0.05mm。當(dāng)軸線調(diào)整后，為防止在以后的運(yùn)行過程中，出現(xiàn)軸線的變動(dòng)，需要將電機(jī)驅(qū)動(dòng)端前兩個(gè)螺孔重新鉸制，安裝緊配螺栓。鉸孔不管是用手動(dòng)或電動(dòng)工具，需保證鉸孔的圓度，盡可能增加鉸孔與螺栓的接觸面積。

3.6 電機(jī)接線箱做氣密試驗(yàn)

在0.02MP氣壓下保壓2小時(shí)以上，無泄漏為合格。

4 軸承安裝注意事項(xiàng)

4.1 正確的安裝方法

軸承的安裝，需使用正確有安裝工具，如液壓工具或感應(yīng)加熱裝置。如果現(xiàn)場(chǎng)沒有專用工具，一般通過對(duì)軸承加熱，采用自制拉模工具裝入。因加熱后的軸承在裝入時(shí)溫度下降很快，同時(shí)軸的溫度也會(huì)上升，需要以盡快的速度將軸承一次裝入到位，這個(gè)過程非常重要。要考慮軸承的加熱溫度，該溫度一般不允許超過120度，且在壓入時(shí)不能使軸承滾珠受力，SKF實(shí)驗(yàn)表明，不正確的安裝方法會(huì)造成軸承滾子的損傷，直接導(dǎo)致軸承壽命縮短50%。

4.2 軸承的首次潤(rùn)滑和補(bǔ)充潤(rùn)滑

軸承首次加入潤(rùn)滑脂的數(shù)量和以后補(bǔ)充潤(rùn)滑的方式、時(shí)間間隔對(duì)軸承的壽命影響較大。

4.3 聯(lián)接對(duì)中

執(zhí)行說明書中電機(jī)軸與齒輪箱的對(duì)中要求，以盡可能的減少電機(jī)軸承承受額外的載荷、震動(dòng)，延長(zhǎng)軸承在使用過程中的壽命。

4.4 工作環(huán)境

經(jīng)常承受交變應(yīng)力作用的軸承，使用壽命會(huì)大大降低，盡管所受的應(yīng)力遠(yuǎn)小于軸承所能承受的載荷極限，但是如果這種應(yīng)力反復(fù)出現(xiàn)，達(dá)到一定的極限，就會(huì)對(duì)軸承產(chǎn)生極大的影響。用于橋架上的絞刀驅(qū)動(dòng)和水下泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)，在挖泥船施工中，隨著橋架的上下劇烈抖動(dòng)，水下電機(jī)軸承承受了來自軸向的額外交變載荷，最終導(dǎo)致軸承的使用壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于軸承的額定壽命。也正是由于位于橋架前端的絞刀電機(jī)抖動(dòng)幅度大于位于橋架中部的水下泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)抖動(dòng)幅度，所以水下泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承的使用壽命比絞刀電機(jī)的使用壽命要長(zhǎng)一些。從同類型船舶來看，實(shí)際情況也的確如此。因此，在施工中操作人員應(yīng)盡量保持橋架平穩(wěn)，防止橋架劇烈抖動(dòng)，以延長(zhǎng)電機(jī)軸承的壽命。