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防爆電機滑動軸承的使用與維護

發(fā)布時間：2013.08.24

概述
隨著防爆電機市場的不斷開拓與發(fā)展，各種防爆形式的防爆電機向著大容量、大功率的方向發(fā)展。因而運用在大中型防爆電機中的滑動軸承也越來越多，一些因使用維護不當造成滑動軸承損壞的事故也不斷發(fā)生，如由于滑動軸承潤滑不良導致軸承燒瓦，進而轉(zhuǎn)子下沉研傷電機隔爆面，最終 “抱軸”。為了減少此類事故的發(fā)生，使防爆電機能安全可靠的運行，提高防爆電機運行的經(jīng)濟性，我們結(jié)合自己的工作經(jīng)驗向用戶介紹一些在防爆電機中使用的滑動軸承的軸承類型、軸承結(jié)構(gòu)特點，以及滑動軸承在使用過程中的維護保養(yǎng)，以期對防爆電機用戶有所幫助。
1
滑動軸承的主要類型
滑動軸承作為防爆電機的主要部件，其開發(fā)設(shè)計及制造技術(shù)在近年來有了很大的發(fā)展。現(xiàn)已發(fā)展成為一個成熟的產(chǎn)品，并且已系列化、標準化、通用化，有專業(yè)的滑動軸承生產(chǎn)廠。在防爆電機中使用的滑動軸承主要有以下幾種類型：A型端蓋式球面滑動、B型端蓋式球面滑動、座式球面滑動軸承。
1．1
座式球面滑動軸承
座式球面滑動軸承是依據(jù)國際標準ISO 11687—1《Plain bearings—Pedestal Plain bearings—Part l：Pillow blocks》設(shè)計制造，該標準與德國標準DIN 31690內(nèi)容基本相同，軸承的結(jié)構(gòu)型式見圖1，多用于大功率低轉(zhuǎn)速的增安型同步電動機。

圖1
滑動軸承類型及結(jié)構(gòu)圖

1．2 A型端蓋式球面滑動軸承
A型端蓋式球面滑動軸承是依據(jù)國際標準ISO 11687—2《Plain bearings—Pedestal Plain
bearings—Part 2：Side flange bectfings》設(shè)計制造，該標準與德國標準DIN 31693內(nèi)容基本相同，軸承的結(jié)構(gòu)形式見圖1。軸承為臥式結(jié)構(gòu)，以外止口定位，通過凸緣固定在電機的整圓端蓋上。A型端蓋式球面滑動軸承的裝配比較困難，多用于YB系列的隔爆電機。
1．3
B型端蓋式球面滑動軸承
B型端蓋式球面滑動軸承是依據(jù)國際標準ISO 11687—3《Plain bearings—Pedestal Plain bearings—Part 3：Centre flange bectrings》設(shè)計制造，該標準與德國標準DIN 31694內(nèi)容基本相同。軸承的結(jié)構(gòu)型式見圖1。軸承為臥式結(jié)構(gòu)，以外止口定位，通過凸緣固定在電機的半圓端蓋上。B型端蓋式球面滑動軸承的裝配比較方便，多用于箱式結(jié)構(gòu)的增安型電機。
2
滑動軸承的結(jié)構(gòu)特點
應(yīng)用在防爆電機中的各種類型的滑動軸承，盡管安裝方式和結(jié)構(gòu)形式有所不同，但除了軸承座之外，其余的主要部件：軸瓦、甩油環(huán)、浮動密封圈、軸承內(nèi)外蓋、軸承絕緣、呼吸器等已標準化、通用化、可互換使用。軸承座的材料為球墨鑄鐵，表面帶散熱筋，內(nèi)部為球形支撐面。軸瓦靠外球面支承在軸承座內(nèi)，保證瓦體與軸承座之間充分結(jié)合，瓦體是鍛鋼加工的，并澆鑄有軸承合金。軸承設(shè)有用油環(huán)，工作時隨軸轉(zhuǎn)動，將潤滑油從油池帶到軸瓦與軸的工作面，可實現(xiàn)防爆電機的自潤滑。浮動密封圈由可熔性聚酰亞胺復(fù)合材料模塑成形，是滑動軸承的關(guān)鍵密封件。每一個滑動軸承均帶有呼吸器，用于平衡軸承腔內(nèi)與外部的氣體壓力，緩解工作時軸承室內(nèi)部的油霧壓力。A型和B型滑動軸承的絕緣加在軸瓦與軸承座的接觸面之間，座式滑動軸承的絕緣加在滑動軸承與安裝底板之間。
3
滑動軸承的安裝調(diào)試
首次安裝使用的防爆電機，在安裝調(diào)試階段，電機的滑動軸承應(yīng)注意以下工作：
(1)安裝前的清洗與檢查。與滑動軸承連接的總裝工作最重要的原則是潔凈度。拆下軸承測溫用鉑熱電阻，打開軸承蓋翻出軸瓦，徹底清洗軸和軸瓦及各零件上的防銹脂，用浸過汽油的無絨布將其全部揩干凈，檢查軸瓦合金面是否有不正常情況，須清除任何嵌入軸瓦合金的硬質(zhì)顆粒，軸承座底部金屬顆粒和污物須徹底清洗干凈。
(2)軸承的軸向位置調(diào)整。不帶推力瓦的滑動軸承不能承受電機以外的任何軸向力，因此，電機制造廠在電機出廠前，均標定了電機磁力中心線的軸向位置，應(yīng)按照電機磁中心位置指示牌的數(shù)值安裝電機。
(3)電機與主機連接完成后，帶負載試驗前，應(yīng)將軸承座上蓋四個緊固螺栓松開，退出銷釘，輕微盤車，讓球形軸瓦自動調(diào)心，然后重新緊固。
(4)在電機首次啟動之前，對于自潤滑的防爆電機，必須向軸承箱內(nèi)加注合適的潤滑油；對于外循環(huán)供油的電機，必須確保供油系統(tǒng)安裝調(diào)試完畢，工作正常。選擇合適的潤滑油及正確的加注，是滑動軸承工作的關(guān)鍵，應(yīng)參考以下內(nèi)容：
①潤滑油牌號的選擇。任何低泡沫和具有良好抗老化能力的優(yōu)質(zhì)礦物油，只要能達到所要求的潤滑油粘度均可使用。潤滑油的粘度可依據(jù)表1選取。常用的潤滑油為L—TSA46和L—TSA32。
②對于自潤滑的防爆電機，加油時應(yīng)保證油位高度在滑動軸承油標高度的1/2—2/3之間。對于外部壓力循環(huán)供油的防爆電機，油環(huán)也安裝，用于預(yù)防外部循環(huán)油供應(yīng)的短缺，確保設(shè)備的安全運行。應(yīng)特別注意：應(yīng)調(diào)節(jié)軸承進油口的壓力，保持一定流量，使軸承內(nèi)部的油位穩(wěn)在油標高度的1/2—2/3之間，超過這個高度會造成軸承漏油。一般的供油壓力開機時在0．01—0．05MPa之間，停機時壓力表的示值會稍微上升。
③帶油池加熱器的電機，如果電機在北方的冬季使用，在開機前1h，必須打開加熱器，并時刻，注意油池內(nèi)的油溫，確保油溫不超過50t。
4
滑動軸承的日常維護
經(jīng)過安裝調(diào)試，防爆電機可投入正常運行，在正常運行中，防爆電機的滑動軸承需要進行以下的維護及監(jiān)控：
4．1
軸承溫度的監(jiān)控
在防爆電機運行中，需要對滑動軸承的溫度進行監(jiān)控，但應(yīng)注意不能單憑軸承溫度的高低來判斷軸承運行狀態(tài)，更重要的是軸承溫度的變化情況，應(yīng)經(jīng)常觀察軸承溫度變化情況和記錄，假如發(fā)現(xiàn)軸承溫度上升，并且和以前相似條件下的數(shù)值相比有異常時，必須停車確定其原因并排除。
關(guān)于軸承最高允許使用溫度的確定，不同的行業(yè)有不同的要求，相關(guān)的標準規(guī)定也不相同。但從技術(shù)上看，軸承的最高允許使用溫度與軸承合金的材料及澆鑄加工質(zhì)量、測溫點的位置、潤滑油的性能有關(guān)。軸承合金的熔化溫度均在200℃以上，軟化溫度在150℃左右；測溫點的位置距工作面越近，顯示的溫度越準確；軸承的使用溫度越高，潤滑油的壽命越短；電機制造商根據(jù)自己產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點及制造水平，綜合考慮了滑動軸承的使用溫度，因此，建議防爆電機用戶應(yīng)參考電機制造廠的標準確定滑動軸承的使用溫度。
4．2
潤滑油的更換與補充
防爆電機運行中，應(yīng)經(jīng)常注意滑動軸承的油標油位及潤滑油的狀況，如油位過低或者潤滑油變色老化，應(yīng)立即補充或更換潤滑油，潤滑油的換油周期一般為：自潤滑電機安裝后的首次換油周期為700h，首次換油之后換油周期為4000h；外部壓力循環(huán)供油電機的換油周期為20000h。
4．3振動狀態(tài)的監(jiān)控
在防爆電機的運行中，除了軸承溫度的監(jiān)控，還應(yīng)監(jiān)控滑動軸承的振動狀態(tài)，如果振動超標，應(yīng)停機檢查。根據(jù)GBl0068．2《旋轉(zhuǎn)電機振動測定方法及限值)，對不同中心高和轉(zhuǎn)速的單臺電機，其振動速度的有效值不應(yīng)超過表2的規(guī)定。

表2

額定轉(zhuǎn)速 /r·min－1	彈性安裝			剛性安裝
	軸中心高/㎜
	45～132	﹥132～225	﹥225～400	﹥400
600～1800	1．8	1．8	2．8	2．8
﹥1800～3600	1．8	2．8	4．5	2．8

5滑動軸承的檢修
在設(shè)備定期檢修時，為了防爆電機在下一檢修周期內(nèi)的可靠運行，應(yīng)拆檢電機的滑動軸承，檢查并更換損壞的零部件，滑動軸承的主要易損件是：軸瓦、甩油環(huán)、浮動密封圈、油標等，檢修要點分別如下：
5．1軸瓦的檢修
拆下滑動軸承的測溫、測振等附件，拆下上半軸承座及上半瓦，取下甩油環(huán)，用千斤頂將軸抬起0．2～0．4㎜，旋出下半瓦，檢查其與軸頸的配合情況，測量軸瓦內(nèi)徑與軸的配合尺寸，如果軸瓦與軸的直徑間隙值與軸承臺直徑的比值超過3/1 000，說明軸瓦磨損嚴重，需要更換。
如果軸瓦還有磨損余量，應(yīng)輕輕地修刮軸瓦，消除軸瓦的局部損傷，使軸與軸瓦的配合達到滿意的效果。
5．2檢查甩油環(huán)
主要檢查甩油環(huán)是否變形，螺釘是否松動，如果甩油環(huán)的內(nèi)徑圓度公差值超過0．4㎜，說明甩油環(huán)變形太大，需修理或更換。
5．3浮動密封圈
浮動密封圈是滑動軸承的易損件，磨損嚴重或者在拆裝過程中有磕碰損傷，則需更換。
6
防爆電機滑動軸承的故障處理
為了方便用戶的使用，對滑動軸承常見的故障、故障產(chǎn)生的原因及處理的方法簡要分析如下，詳見表3。

表3

故障	可能的原因	處理方法
軸承過熱	不合適的潤滑郵油	按照電機銘牌的潤滑油牌號換油
	油位過低	核對油位，增加潤滑油
	軸向位置不合適	存在端面摩擦，重新調(diào)整軸向位置
	軸瓦內(nèi)表面粗糙	檢查軸承合金是否位移，是否存在軸電流腐蝕引起的麻點，如有則檢查軸承絕緣，修刮軸瓦，如有需要拋光軸徑。
	潤滑油失效	換油
	與軸的配合間隙過小	修刮軸瓦，達到合適的間隙
軸承漏油	密封面之間的間隙過大	涂密封膠，緊固固定螺釘
	浮動密封圈損壞	更換
	油位過高	降低油位
	潤滑流量過大	調(diào)節(jié)進油量，降低油壓
軸承振動大	轉(zhuǎn)子不平衡	重新做轉(zhuǎn)子動平衡
	軸承緊力喪失	緊固軸瓦與軸承座的固定螺栓
	電機安裝基礎(chǔ)剛性差	加固安裝基礎(chǔ)
	機組對中精度不夠	按照相關(guān)的要求，重新安裝找正
	潤滑油流量不夠	調(diào)大進油量