浙江银驰轴承科技有限公司

凝泵电机轴承故障原因分析

2017-04-19

  1.凝泵轴承故障过程概述
  某电厂在2015年对4A凝结水泵电机进行过两次解体检修(2015年3月、12月),都更换过上、下端的导轴承。2015年12月电机检修后试空转时,电机振幅偏大,数值达到8丝,连上联轴器后,振幅Z高达到14~17丝。对凝泵电机进行振动测试分析和动平衡试验,电机振动水平降低到合格范围内。其后,电厂将该凝泵一直作为备用设备使用。
  2016年10月23日~10月29日,4A凝泵投入运行期间,电机振动、温度、声音等运行状况未见明显异常,10月30日上午,电机驱动轴承突然出现明显较大异音,经维护人员初步检查后,便立即通知运行人员将4A凝泵电机切换至4B凝泵电机运行。10月31日就地对电机进行检查并对驱动端轴承更换新油脂、汽机人员解开联轴器螺栓,对电机进行空转试运,试运时该轴承异音没有明显改善,于是决定对电机吊出进行检修。
  11月3日,将4A凝结水泵电机进行解体,卸掉靠背轮,拆掉驱动端油档及端盖后,发现驱动端轴承内、外钢圈及滚柱均有不同程度的磨损,如图1、图2所示,其中内钢圈靠电机侧磨损痕迹较明显且面积较广。
  2.凝泵轴承故障分析
  4A凝泵电机在2015年12月进行动平衡试验前后有3个较为异常的特征:(1)空转电机时,电机顶部径向振动已高达8丝。对于立式凝泵结构,一般来说,空转电机时振动一般在3丝以内,而且相邻的4B凝泵在电机空转状态的振动也在4丝以内。因此,该电机空转时振动已经显著超过正常值。
  (2)联接对轮后,电机侧振动有显著的波动现象。稳定状态下,电机径向振动幅值波动较大,波动范围约在45~160μm。其中工频分量所占的比例较小,但波动亦很明显,幅值与相位同时存在较大范围的波动。
  (3)在整个变频运行区域内,振动信号中有显著的13~15Hz的低频波动分量。凝泵电机在工频和变频工况下运行时振动较大,频谱分析显示低频分量所占比例较大,说明系统在不平衡激振力的作用下发生了壳体共振。
  基于以上三点,认为电机在动平衡试验前已处于异常状态,很有可能下导轴承已存在一定程度的缺陷,后续的使用过程中导致轴承状态逐渐恶化。通过动平衡试验降低转子的激振力,虽然处理好了电机的振动问题,但同时也使轴承缺陷不能表现出来。
  维护人员检查排除了异物进入轴承导致磨损的可能,润滑油也是厂内同类设备统一使用的型号,因此油品方面导致轴承损坏的可能性较小。该电机转子在下导轴承处曾出现过烧瓦现象,因此电机转子可能出现材料缺陷,存在长时间使用后导致转子弯曲的可能。由于电机下导轴承磨损在半边,因此可能存在电机水平度不良,导致转子重量压向一边,或安装不良时轴承与转子不平行的现象,进而导致轴承磨单边。
  3.处理建议
  (1)测量4A凝结水泵电机转子大轴晃度,确定转子是否存在明显弯曲现象;
  (2)增加安装时数据测量:转子跳动值、联轴器晃动值、不带联轴器测台板水平度、轴头水平度等,加强安装时各专业之间联系,并完善检修作业文件包;
  (3)安装时检查轴承与轴承座间隙配合,接触面是否光滑;固定件、定位件;止口应水平安装。并完善检修作业文件包;
  (4)4A凝结水泵备用泵定期试运转时间延长30min,必要时将正常运行电机由变频运行转工频运行。
来源:《电力安全生产信息》2017年第1期