滑動軸承溫度高原因分析及處理

范躍軍

【摘 要】華能沁北電廠#2機組鍋爐給水泵之前置泵檢修期間進行了整體更換工作，新泵試運期間發(fā)生驅(qū)動端及自由端軸承溫度高缺陷，對其軸承進行解體處理，處理后試運正常。

【關(guān)鍵詞】前置泵；軸承；緊力；間隙；油膜

前言

華能沁北電廠#2機組鍋爐給水泵之前置泵為水平、單級軸向分開式離心泵，已運行13年之久，設(shè)備老化嚴(yán)重，不能滿足機組安全穩(wěn)定運行之需要，利用檢修期間對其進行了整體更換工作，新泵與舊泵結(jié)構(gòu)基本相同，僅軸承形式發(fā)生了變化，舊泵軸承為滾珠式軸承，而新泵軸承為#32潤滑油自潤滑（甩油環(huán)）的滑動軸承，泵改造完畢后試運期間發(fā)生前置泵驅(qū)動端及自由端軸承溫高達(dá)69℃，接近于報警值70℃，隨后對軸承進行了解體處理，處理后試運正常。

1 問題的排查和分析

#2機本次檢修更換了2臺前置泵，B泵在試運過程中，瓦溫正常，驅(qū)動端和自由端瓦溫均在50℃左右，A泵試運期間瓦溫高達(dá)69℃，首先對軸承室的油位情況進行了檢查，油位正常；其次對軸承室的冷卻水管路進行了檢查，冷卻水工作正常；聯(lián)系熱工專業(yè)人員對熱工溫度元件進行了檢查、校驗，無異常。拆卸溫度元件的過程中發(fā)現(xiàn)本次改造的兩臺泵的軸瓦溫度元件探頭均裝在上瓦塊上，下瓦上未裝溫度元件，從圓柱滑動軸承的工作原理上分析，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)期間因受重力因素的影響，它與下瓦的摩擦力大于上瓦的摩擦力，下瓦溫度必將高于上瓦，咨詢泵廠家的溫度測點設(shè)計原則，答復(fù)為了安裝方便，卻忽略了設(shè)備安全監(jiān)視之規(guī)定。至于此設(shè)計理念的正確與否我們先不探討，運行期間泵的振動值合格，從以上排查情況可以看出，軸承烏金溫偏高的主要原因應(yīng)該在軸承的內(nèi)部，應(yīng)對軸承進行解體檢查。

泵的解體過程中，對軸瓦的緊力進行了測量，驅(qū)動端：0.17mm，自由端：0.14mm，測量瓦頂間隙，驅(qū)動端：0.14mm，自由端：0.18mm。根據(jù)此數(shù)據(jù)可以看出，軸瓦緊力嚴(yán)重超標(biāo)，根據(jù)國家電力行業(yè)《火電施工質(zhì)量檢驗及評定標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡稱《驗評》）對離心泵滑動軸承緊力的技術(shù)規(guī)定：非球面軸承的緊力應(yīng)為0.03～0.05mm，軸承與轉(zhuǎn)子的間隙按1.5/1000～2/1000倍軸的直徑進行調(diào)整，此泵軸的直徑為85mm，故軸瓦間隙應(yīng)為：1.5/1000～2/1000×85mm=0.127～0.17mm，廠家給出的軸瓦間隙：0.036～0.21mm，《驗評》規(guī)定：泵的軸瓦間隙不得小于0.10mm，無論是根據(jù)實際工作經(jīng)驗還是國家的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，廠家給出的設(shè)計值是不合理的。從數(shù)據(jù)上看，瓦溫升高的主要原因是瓦枕對瓦的緊力偏大，導(dǎo)致瓦自身發(fā)生了變形，緊力“吃掉”了瓦與軸之間的間隙，進入軸瓦的潤滑油量偏少，潤滑不良，瓦溫自然偏高，軸瓦揭開后上瓦塊有“發(fā)黑”的痕跡，從上瓦塊烏金的磨損情況也可論證了這一結(jié)論。

2問題的處理及結(jié)果

鑒于瓦枕緊力偏大的問題，現(xiàn)場采取了在瓦枕中分面加裝調(diào)整墊片的方法將瓦的緊力調(diào)整到合格范圍之內(nèi)，驅(qū)動端瓦振加裝墊片厚度：0.20mm，再通過壓鉛絲的方法測得瓦枕緊力：-0.01mm（負(fù)號表示間隙）；自由端瓦枕加裝墊片厚度：0.15mm，再通過壓鉛絲的方法測得瓦枕緊力：0.01mm，均已調(diào)整到合格范圍之內(nèi)，瓦與軸的頂部間隙修前因均在合格范圍之內(nèi)，故沒有做大的修刮，但在檢查時發(fā)現(xiàn)一個問題，上瓦塊的頂部烏金出廠前被修刮過，兩側(cè)烏金未進行修刮，與軸的間隙很小，現(xiàn)場推斷，此泵軸瓦廠家在加工時，軸瓦間隙就偏小，但為了滿足瓦頂間隙符合要求，廠家在廠內(nèi)進行了修刮，導(dǎo)致頂部1/3弧段間隙合格，兩側(cè)各1/3弧段間隙偏小的現(xiàn)象，而瓦溫測點正好在上瓦的45°方向上，這也是瓦溫升高的又一原因?，F(xiàn)場對兩側(cè)烏金進行了修刮，增大上瓦兩側(cè)與軸徑的間隙，使烏金面更加平滑，更利于形成油膜。

泵的軸承修后進行了連續(xù)8小時的試運工作，最終驅(qū)動端軸承溫度穩(wěn)定在60℃，自由端軸承溫度穩(wěn)定在55℃，驅(qū)動端和自由端溫度分別比修前降低了9℃和14℃，符合運行之規(guī)定。

3 結(jié)束語

滑動軸承的溫度情況，往往給油膜的形成好壞有直接的關(guān)系，而形成油膜的三個必要條件：一、必須具備收斂的楔狀空間；二、收斂楔狀空間內(nèi)，必須充滿具有一定黏度的液體即潤滑油；三、構(gòu)成收斂楔狀空間的兩個面，必須光滑并做相對運動。根據(jù)以上三條，我們再來對照一下A汽前泵的軸承情況，僅僅符合了油膜形成三大條件中的第二條，而對于第一條：因軸瓦緊力偏大，瓦頂間隙被“吃掉”一部分，且廠家在廠內(nèi)進行了頂部修刮，轉(zhuǎn)子與軸瓦的收斂楔形空間被人為破壞；對于第三條：前置泵的兩個軸承的烏金面與軸徑接觸不好，軸瓦烏金面因修刮的原因并不光滑。綜上所述：滑動軸承運行時溫度高問題的處理，首先應(yīng)從外界原因進行查找，排除潤滑油、溫度測量元件及設(shè)備振動等原因后，再從軸承自身進行查找，應(yīng)首先從軸瓦緊力進行排查，軸承緊力偏大造成瓦溫偏高的案列舉不勝舉，其次再從軸瓦的進油孔徑，瓦口間隙、瓦頂間隙等數(shù)據(jù)進行分析，必須滿足圖紙設(shè)計要求，同時要參考國家標(biāo)準(zhǔn)之規(guī)定。再次這種稀油自潤滑的軸承是靠甩油環(huán)的旋轉(zhuǎn)帶油進行潤滑冷卻的，所以還要在設(shè)備運行時通過觀察孔檢查甩油環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況是否正常。

參考文獻(xiàn)：

[1]王德堅、張磊、張偉等.《汽輪機設(shè)備檢修》中國電力出版社。2012年7月第一版

[2]許世誠著.《火力發(fā)電設(shè)備檢修實用叢書》中國電力出版社。2012年7月第一版

[3]電力建設(shè)施工質(zhì)量驗收及評價規(guī)程《汽輪機設(shè)備檢修》國家能源局2012年頒布

（作者單位：華能沁北電廠）