輸油泵機(jī)組電機(jī)軸承抱死問(wèn)題及處理對(duì)策

呂軍威 郭玉雙 王樹(shù)彬 王大鵬

摘? 要：軸承是電機(jī)的一個(gè)重要組成部分，也是保證輸油泵機(jī)組正常運(yùn)行的基礎(chǔ)部件，在輸油泵機(jī)組運(yùn)行中，電機(jī)軸承可能會(huì)因?yàn)楦鞣N原因出現(xiàn)抱死問(wèn)題，如果無(wú)法及時(shí)對(duì)其進(jìn)行處理，甚至可能會(huì)導(dǎo)致電機(jī)燒毀。本文結(jié)合具體案例，就輸油泵機(jī)組電機(jī)軸承抱死的原因進(jìn)行了分析，并提出了有效的處理對(duì)策。

關(guān)鍵詞：輸油泵;電機(jī);軸承抱死;處理對(duì)策

前言：

作為原油輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，輸油泵機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性會(huì)對(duì)原油輸送的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，電機(jī)則是輸油泵機(jī)組運(yùn)行的動(dòng)力來(lái)源。在實(shí)際應(yīng)用中，如果輸油泵機(jī)組保持長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行，則很容易因?yàn)樯峄蛘呓Y(jié)構(gòu)失效而出現(xiàn)電機(jī)軸承抱死的問(wèn)題，影響原有輸送的正常進(jìn)行。

1 故障案例

某油田輸油泵機(jī)組在夏季高溫階段，出現(xiàn)了電機(jī)軸承抱死故障。由維修人員對(duì)電機(jī)進(jìn)行拆解后，發(fā)現(xiàn)軸承表面的潤(rùn)滑油顏色出現(xiàn)了變化，以手轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，可以看到軸承完全不動(dòng)，將端部密封蓋打開(kāi)檢查，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)部顏色發(fā)黑，油脂完全碳化，其中還存在有一些碎屑，軸承保持架出現(xiàn)了斷裂的情況。

2 電機(jī)軸承抱死原因

故障發(fā)生后，技術(shù)人員就機(jī)組運(yùn)行過(guò)程的監(jiān)控進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行過(guò)程中，電機(jī)并沒(méi)有十分明顯的負(fù)載波動(dòng)，而軸承抱死前，輸油泵的運(yùn)輸負(fù)載同樣變化很小，電流始終處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，這也就表明軸承抱死故障并非因?yàn)樨?fù)載的突然變化導(dǎo)致。另外，電壓過(guò)低或者過(guò)高會(huì)引發(fā)電機(jī)運(yùn)行電流的變化，繼而導(dǎo)致電機(jī)溫度的異常升高，不過(guò)對(duì)照機(jī)組配電室中的電壓記錄數(shù)據(jù)，輸油泵機(jī)組運(yùn)行中，電壓同樣處于正常范圍內(nèi)，波動(dòng)值也沒(méi)有超過(guò)允許范圍。對(duì)電機(jī)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在電機(jī)上部存在有一個(gè)擋塵蓋，而在檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，上部進(jìn)風(fēng)罩位置很容易出現(xiàn)油污的積聚，即便對(duì)油污進(jìn)行進(jìn)行清理后，進(jìn)風(fēng)量依然較小，無(wú)法起到明顯的散熱作用。在夏季環(huán)境溫度較高的情況下，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行必然會(huì)導(dǎo)致自身溫度的升高，當(dāng)溫度超過(guò)允許值后，電機(jī)的運(yùn)行工況會(huì)變差。本次故障發(fā)生前，輸油泵機(jī)組同樣經(jīng)歷了多次緊急檢修，在檢修過(guò)程中發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇側(cè)軸承無(wú)潤(rùn)滑油，使得其在運(yùn)行過(guò)程中摩擦力增大，在日常檢查不細(xì)致、潤(rùn)滑油更換不及時(shí)的情況下，電機(jī)軸承抱死故障也就隨之出現(xiàn)。

3 電機(jī)軸承抱死處理對(duì)策

3.1保證軸承穩(wěn)定運(yùn)行

輸油泵機(jī)組電機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，需要承受變載荷，過(guò)大的軸向載荷或者沖擊載荷會(huì)對(duì)軸承造成沖擊，引發(fā)軸承損傷。同時(shí)，滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體在軸承運(yùn)行的過(guò)程中，存在十分復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，不僅會(huì)繞軸承進(jìn)行線性公轉(zhuǎn)，還會(huì)繞自身軸線進(jìn)行自轉(zhuǎn)，這樣的情況下，一旦其承受的載荷較大，軸承間隙會(huì)被壓縮，應(yīng)力也會(huì)隨之增大，繼而導(dǎo)致軸承摩擦系數(shù)增大，在潤(rùn)滑油油質(zhì)差或者缺油的情況下，軸承的溫度會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)迅速升高，出現(xiàn)發(fā)熱異常的情況，影響潤(rùn)滑油油膜的形成。對(duì)此，維修人員需要對(duì)電機(jī)的運(yùn)行工況進(jìn)行控制，確保其載荷能夠始終保持穩(wěn)定，有效減少軸承過(guò)熱的現(xiàn)象，避免出現(xiàn)軸承抱死問(wèn)題。不僅如此，相對(duì)較低的軸承溫度可以始終保證潤(rùn)滑油脂的穩(wěn)定，確保其不會(huì)因?yàn)闇囟冗^(guò)高而失效。

3.2做好徑向間隙設(shè)置

在對(duì)輸油泵機(jī)組進(jìn)行設(shè)置的過(guò)程中，如果選擇較小的軸承室徑向配合公差，此時(shí)軸承外套與軸承室之間的徑向配合間隙小，電機(jī)在運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)大量發(fā)熱，而產(chǎn)生的熱量會(huì)直接傳遞到轉(zhuǎn)子和軸承上，使得轉(zhuǎn)子和軸承分別在軸向和徑向上產(chǎn)生熱膨脹，在這種情況下，軸承室內(nèi)的軸承會(huì)因?yàn)閿D壓而無(wú)法自由轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的軸向熱變形也無(wú)法得到有效伸展，受軸向力和徑向力的共同作用，軸承外套就會(huì)與滾珠、軸承室發(fā)生抱死故障。

如果選擇過(guò)大的軸承室徑向配合公差，軸承外套與軸承室之間的徑向間隙較大，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，容易出現(xiàn)涮套或者跑圈的問(wèn)題，軸承套與軸承室內(nèi)徑的高速摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱，也會(huì)導(dǎo)致軸承溫度的迅速升高，繼而引發(fā)軸承抱死或者燒毀?；诖?，從保證電機(jī)軸承穩(wěn)定可靠運(yùn)行的角度，應(yīng)該對(duì)徑向間隙進(jìn)行合理設(shè)置，可以將軸承的內(nèi)徑公差確定為H5或者H6，當(dāng)公差加工到上偏差時(shí)，會(huì)與軸承套配合，形成相對(duì)較小的間隙配合，而當(dāng)公差加工到下偏差時(shí)，則會(huì)與軸承套形成過(guò)盈配合。對(duì)于維修技術(shù)人員而言，在對(duì)輸油泵機(jī)組電機(jī)軸承的徑向間隔進(jìn)行設(shè)置時(shí)，應(yīng)該采取相應(yīng)措施，將軸承室公差加工至上偏差，保證間隙合理，避免配合過(guò)緊的情況，因?yàn)檫@樣在發(fā)熱工況下，很容易引發(fā)軸承抱死問(wèn)題。

3.3其他有效處理對(duì)策

首先，依照相應(yīng)的生產(chǎn)計(jì)劃，安排工作人員做好合理的倒泵操作，同時(shí)由電氣維護(hù)人員就電機(jī)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，如拆除電機(jī)止逆器，確保電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，將其運(yùn)行噪聲以及沖擊載荷，減少軸承受到的損傷;其次，應(yīng)該適當(dāng)縮短電機(jī)加油周期，從原本的3000h縮短到1500h，每次加油量從80g減少到70g;然后，在加油過(guò)程中，應(yīng)該適當(dāng)延長(zhǎng)加油嘴，確保其能夠達(dá)到風(fēng)扇罩附近，以此來(lái)避免漏油問(wèn)題。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，輸油泵機(jī)組運(yùn)行中，電機(jī)是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，如果電機(jī)出現(xiàn)問(wèn)題，會(huì)對(duì)機(jī)組整體的運(yùn)行效果產(chǎn)生影響。針對(duì)輸油泵機(jī)組電機(jī)軸承抱死問(wèn)題，技術(shù)人員應(yīng)該做好原因分析，找出問(wèn)題產(chǎn)生的源頭，采取切實(shí)可行的處理對(duì)策，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行解決，盡可能避免軸承抱死問(wèn)題的重復(fù)發(fā)生，為輸油泵的正常穩(wěn)定運(yùn)行提供良好保障。

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