某高壓水除鱗系統(tǒng)電機(jī)軸瓦發(fā)熱故障處理探討

趙雙濤

（柳州鋼鐵股份有限公司中板廠，廣西柳州 545002）

0 引言

根據(jù)金屬加熱原理，板坯在加熱爐中加熱會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，會(huì)生成很厚的氧化鐵皮。另外，金屬在軋制過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生一層薄薄的二次氧化鐵皮。在軋制過(guò)程中，由于氧化現(xiàn)象的存在，不僅會(huì)使金屬受到損失，而且在金屬軋輥的輾壓下，一部分氧化鐵皮會(huì)被破碎成小片狀自動(dòng)脫落，另一部分則在輾壓力的作用下被壓入金屬表面，形成夾雜和疤痕，成為影響軋材表面質(zhì)量的重要因素之一。同時(shí)，還會(huì)造成高壓水電機(jī)軸瓦發(fā)熱的故障長(zhǎng)期不能有效解決。

1 高壓水除磷系統(tǒng)工作原理及故障現(xiàn)象

高壓水除磷系統(tǒng)主要由4 部分構(gòu)成：①動(dòng)力元件，包括電機(jī)、液力耦合器、高壓離心泵等；②控制元件，包括最低流量閥、最低液面閥、電動(dòng)送出閥、高壓止回閥、高壓噴射閥等；③執(zhí)行元件如噴嘴；④輔助元件，緩沖罐、蓄能罐、過(guò)濾器、空壓機(jī)、液壓站、潤(rùn)滑站等。工作時(shí)，除磷用水通過(guò)自清洗過(guò)濾器過(guò)濾后由高壓泵加壓，進(jìn)入高壓管路系統(tǒng)，到蓄能器儲(chǔ)存起來(lái)或者由泵直供，以備鋼板除鱗時(shí)使用。

中板廠高壓水3#電機(jī)自投運(yùn)以來(lái)，一直未能解決前軸瓦溫升高、超過(guò)限值75 ℃的問(wèn)題，只能帶病運(yùn)行。投入變頻器降速使用，則設(shè)備運(yùn)行狀況非常被動(dòng)，并影響正常生產(chǎn)。期間對(duì)該軸瓦檢修過(guò)多次，包括外請(qǐng)某電修公司現(xiàn)場(chǎng)維修，均未能修復(fù)、解決。

2 故障排除及處理

經(jīng)綜合判斷認(rèn)為，引起電機(jī)軸瓦發(fā)熱的原因有測(cè)溫元件故障、潤(rùn)滑不到位或油品失效、軸瓦磨損或燒瓦、電機(jī)與耦合器安裝尺寸有誤等。

2.1 檢查測(cè)溫元件

拆開(kāi)溫度傳感器用溫水進(jìn)行檢測(cè)，檢查測(cè)量值是否準(zhǔn)確。檢查結(jié)果顯示正常。

2.2 檢查油路及油品

這部分工作主要由兩部分組成：一是檢查油道是否暢通，潤(rùn)滑是否良好；二是檢查油品各項(xiàng)參數(shù)是否達(dá)標(biāo)，雜質(zhì)是否過(guò)多。檢查發(fā)現(xiàn)，軸瓦處潤(rùn)滑油量稍微偏少。采取的處理措施為：增大潤(rùn)滑管路上的節(jié)流板油孔，由Φ3 mm 增大到Φ5 mm。

2.3 檢查軸瓦

（1）間隙測(cè)量。圖1 中，a 為頂間隙，b 為側(cè)間隙。頂隙檢查（即徑向間隙）的要求：①按圖紙技術(shù)要求確定；②圖紙沒(méi)做要求的，如果轉(zhuǎn)速≤1500 r/min，則頂間隙約為1.2d/1000；如果轉(zhuǎn)速≥3000 r/min，則頂間隙約為2.0d/1000；其他轉(zhuǎn)速情況下頂間隙約為1.5d/1000。其中，d 為軸徑。

（2）軸瓦與瓦座和瓦蓋的接觸角檢查。這一檢查又可以分為2 種情況：①受力軸瓦，軸瓦與瓦座和瓦蓋的接觸角應(yīng)大于150°，接觸面積大于70%；②不受力軸瓦，軸瓦與瓦座和瓦蓋的接觸角應(yīng)大于120°，接觸面積大于60%。

（3）軸瓦與軸的接觸角檢查。軸瓦與軸的接觸狀況用著色法檢查，接觸角度應(yīng)在60°～90°，轉(zhuǎn)速高于1000 r/min 的取下限，轉(zhuǎn)速低于1000 r/min的取上限。接觸范圍內(nèi)均要求每平方厘米有2～4 個(gè)接觸點(diǎn)。

軸瓦檢查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，軸瓦與軸接觸角不夠，接觸點(diǎn)過(guò)少且分布不均勻（圖2）。

對(duì)此故障采取的處理措施是刮瓦。刮削工作從開(kāi)始到完成，可以分為粗刮和細(xì)刮2 個(gè)步驟。

圖1 頂隙檢查示意

圖2 軸瓦與軸的接觸點(diǎn)過(guò)少且分布不均

（1）粗刮。粗刮前，細(xì)心觀察和分析平面對(duì)磨后磨出的接觸情況。粗刮時(shí)，要刮去相當(dāng)厚的切削（去粗皮），所以使用刮削壓力要大些，這樣去屑要快些，刮削時(shí)刀痕要連成一片，不可重復(fù)，防止弧面高低相差過(guò)多。經(jīng)粗刮后，接觸面達(dá)到60%以上，主要目的是保證接觸面角度>60°。

（2）精刮。精刮是刮研的主要的工序，用力要均勻，把已經(jīng)貼合的點(diǎn)輕輕地、一個(gè)一個(gè)地刮去，不斷增加貼合面積，以達(dá)到所要求的表面質(zhì)量。每次將軸瓦放在軸上時(shí)，用銅棒輕輕敲打，增加軸瓦與軸的貼合，慢慢旋轉(zhuǎn)軸2～3 圈，觀察接觸面的面積。反復(fù)試驗(yàn)，直到在接觸角度已經(jīng)接觸面積達(dá)到要求。在精刮將要結(jié)束時(shí)，將潤(rùn)滑油楔（開(kāi)瓦口）、側(cè)間隙刮削出來(lái)，使其達(dá)到軸瓦的使用性能。刮好后的軸瓦與端面成45 °來(lái)回交叉刮研，間隙均勻（圖3）

圖3 刮好后的軸瓦

2.4 檢查電機(jī)的安裝尺寸

2014 年11 月，對(duì)電機(jī)的安裝尺寸進(jìn)行檢查，主要檢查電機(jī)與液力偶合器的相對(duì)位置。檢查結(jié)果見(jiàn)表1，結(jié)果為正常。

表1 電機(jī)的安裝尺寸檢查結(jié)果 mm

3 試機(jī)

軸瓦刮削好后，應(yīng)將軸承座上零件清洗干凈，進(jìn)行回裝。試機(jī)前檢查潤(rùn)滑油路，保證油路暢通，油內(nèi)無(wú)雜質(zhì)。先人工盤(pán)車5～8 圈后空載試機(jī)試機(jī)，觀察軸瓦溫度上升情況：如果1 h以內(nèi)溫度趨于穩(wěn)定，并處正常范圍內(nèi)，說(shuō)明運(yùn)行正常；同時(shí)測(cè)量軸向、徑向振動(dòng)值是否正常。反之，重復(fù)上述步驟，反復(fù)調(diào)試直到正常為止。空載試機(jī)結(jié)束后再帶負(fù)荷試機(jī)，直到各項(xiàng)參數(shù)正常為止（圖4）。

圖4 2014 年11 月試機(jī)時(shí)電機(jī)軸瓦溫度的變化曲線

4 小結(jié)

造成本次高壓水電機(jī)軸瓦發(fā)熱的原因主要有2個(gè)：一是節(jié)流板節(jié)流孔過(guò)小造成潤(rùn)滑油不足；二是軸瓦與軸接觸角不夠且接觸點(diǎn)過(guò)少且分布不均勻。通過(guò)采取針對(duì)性的措施，最終有效解決了該問(wèn)題，電機(jī)軸瓦溫度恢復(fù)正常，故障排除。