C157—1.56/0.89型高壓風(fēng)機(jī)推力軸瓦燒瓦問(wèn)題探討及工廠實(shí)踐

王立華　李延斌　劉立新

摘 要：文章對(duì)高壓風(fēng)機(jī)推力軸瓦運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)溫度突增，主推力瓦燒損的原因進(jìn)行分析，針對(duì)具體問(wèn)題提出相應(yīng)解決措施，并運(yùn)用的檢修現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中，取得良好效果，為日后該風(fēng)機(jī)的類似問(wèn)題提供指導(dǎo)意見(jiàn)。

關(guān)鍵詞：高壓風(fēng)機(jī)；推力軸瓦；燒瓦；油膜；水平度

前言

高壓風(fēng)機(jī)型號(hào)為C157-1.56/0.89，主軸轉(zhuǎn)速為2985r/min，功率215KW，屬于單吸入、五級(jí)離心式風(fēng)機(jī)。風(fēng)機(jī)兩側(cè)支撐軸承采用圓筒式支撐軸瓦，非驅(qū)動(dòng)側(cè)推力軸承為整體式軸瓦，共推力面有8個(gè)回油槽，使油腔中的油能夠順利排除，風(fēng)機(jī)軸承采用強(qiáng)制循環(huán)供油，由軸頭油泵（為風(fēng)機(jī)主軸尾端驅(qū)動(dòng)的供油裝置，額定流50L/min）與一臺(tái)輔助油泵（額定流量30L/min）進(jìn)行供油，正常油壓保持在0.15MP左右，當(dāng)軸頭油泵出力達(dá)不到需求時(shí)，將自動(dòng)連鎖啟動(dòng)輔助油泵。2015年9月23日，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)出現(xiàn)非驅(qū)動(dòng)端推力軸瓦溫度突增，拆開(kāi)后發(fā)現(xiàn)主推瓦燒損，針對(duì)軸瓦燒瓦的原因進(jìn)行分析，采取相應(yīng)的檢修手段予以解決。

1 原因分析

2#爐高壓風(fēng)機(jī)在運(yùn)行中驅(qū)動(dòng)側(cè)軸瓦溫度突增至85℃，風(fēng)機(jī)連鎖報(bào)警，此時(shí)測(cè)量風(fēng)機(jī)兩側(cè)軸瓦水平振值低于2.0mm/m，垂直振值低于1.8mm/m，均在正常范圍，軸向振值就地測(cè)量達(dá)5.8mm/m（高壓風(fēng)機(jī)非驅(qū)動(dòng)側(cè)軸頭安裝油泵，因結(jié)構(gòu)限制沒(méi)有安裝軸向振動(dòng)測(cè)量探頭），油冷器出口油溫為30℃。拆開(kāi)后發(fā)現(xiàn)主推瓦燒損，通過(guò)停機(jī)前出現(xiàn)的異常現(xiàn)象，對(duì)燒瓦原因進(jìn)行分析，并逐一排查。

1.1 供油不足或中斷

供油不足或中斷使軸瓦與推力盤(pán)之間沒(méi)有形成潤(rùn)滑油膜或油膜被破壞，導(dǎo)致推力瓦和推力盤(pán)表面直接接觸，摩擦加劇，摩擦表面溫度迅速升高，發(fā)生燒瓦。供油不足的原因可能是有風(fēng)機(jī)軸承箱油封不嚴(yán)，出現(xiàn)滲漏；油管泄露、堵塞；油泵損壞；軸瓦油孔堵塞等。

1.2 潤(rùn)滑油選擇不當(dāng)、油質(zhì)不合格

若潤(rùn)滑油油質(zhì)不純或因時(shí)間太長(zhǎng)等原因變質(zhì)，則潤(rùn)滑油膜不易形成，以致燒瓦。如果使用的潤(rùn)滑油黏度太低，推力瓦和推力盤(pán)之間油膜厚度值太小，而潤(rùn)滑油中的金屬雜質(zhì)顆粒過(guò)大，金屬顆粒的外形尺寸在數(shù)值上大于最小油膜厚度時(shí)，顆粒隨潤(rùn)滑油通過(guò)最小油膜厚度處時(shí)，就像造成金屬接觸，嚴(yán)重時(shí)就會(huì)燒瓦，所以注油前需要經(jīng)過(guò)三級(jí)過(guò)濾，注入新潤(rùn)滑油時(shí)先要把原潤(rùn)滑油排放干凈，最好將軸承箱清理一遍，添加油時(shí)優(yōu)良需保持在油視鏡的中心位置。

1.3 軸系水平度和軸瓦平面度偏差太大

（1）推力瓦要保證在油潤(rùn)滑條件下運(yùn)行，必須使出油邊的最小油膜厚度，符合設(shè)計(jì)值（高壓風(fēng)機(jī)油膜厚度大約為0.03-0.04mm）。這就要求軸瓦有較高的精度和較低的粗糙度，如果軸瓦和推力盤(pán)的粗糙度高，則軸承摩擦損耗增大。軸瓦如有傷痕或銹蝕等缺陷，則可能破壞油膜，甚至造成燒瓦事故。推力瓦接觸面厚度差一般控制在0.02mm之內(nèi)，如果推力瓦的平面度不好，受力面凸凹不平，具有局部高點(diǎn)，其偏差超過(guò)了最小油膜厚度，會(huì)破壞推力瓦與推力盤(pán)之間所建立的油膜，推力瓦就會(huì)在半干摩擦或干摩擦狀態(tài)下運(yùn)行，造成燒瓦事故或瓦面損壞，安裝推力瓦前需測(cè)量瓦上各部接觸面厚度，如果大于0.02mm，要對(duì)突出部位進(jìn)行研刮。（2）風(fēng)機(jī)兩側(cè)軸頸水平度是衡量安裝與檢修質(zhì)量的重要指標(biāo)，保證水平度就保證了風(fēng)機(jī)出入口兩側(cè)軸瓦能均勻受力。風(fēng)機(jī)軸系水平度直接影響推力瓦和推力盤(pán)的平行度，推力瓦和推力盤(pán)要平行度要求較高，只有接觸面積大，才能使推力瓦承受較大的壓力。現(xiàn)場(chǎng)檢查高壓風(fēng)機(jī)拆下的推力瓦發(fā)現(xiàn)軸瓦下表面巴氏合金比軸瓦上表面巴氏合金碾壓程度嚴(yán)重，存在明顯偏磨，此外非驅(qū)動(dòng)側(cè)徑向瓦外沿有磨損痕跡，分析認(rèn)為兩端軸瓦高度偏差過(guò)大，在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)軸瓦接觸面受擠壓接觸磨損。

2 查找原因

2.1 油泵、油路檢查

查看動(dòng)力車間的巡檢記錄，詢問(wèn)崗位人員得知風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)沒(méi)有出現(xiàn)泄漏問(wèn)題，檢查油封和油路各接頭，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)漏油跡象，判斷油管路未發(fā)生泄漏；拆除油系統(tǒng)進(jìn)出口管路，檢查油管、油濾網(wǎng)及軸瓦及進(jìn)油孔，基本沒(méi)有顆粒雜質(zhì)，油路順暢。軸承箱內(nèi)發(fā)現(xiàn)金屬顆粒，分析為摩擦副干磨時(shí)，推力瓦上擠壓掉的巴氏合金，后被潤(rùn)滑油沖到軸承箱內(nèi)，屬于燒瓦后遺留下的金屬雜質(zhì)，綜合檢查結(jié)果，排除了油路堵塞原因。油泵分主軸油泵和輔助油泵，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)總油管壓力為0.13MP，在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)（正常油壓保持在0.15MP左右），啟動(dòng)風(fēng)機(jī)時(shí)油泵沒(méi)有發(fā)現(xiàn)泄露和無(wú)異常噪音，主軸油泵傳動(dòng)銷檢查完好，泵軸轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，可以判斷油泵完好。

2.2 潤(rùn)滑油檢查

通常2#高壓風(fēng)機(jī)所用潤(rùn)滑油與其他風(fēng)機(jī)使用的潤(rùn)滑油風(fēng)機(jī)一般使用的軸承潤(rùn)滑油為46號(hào)汽輪機(jī)油L-TSA46，風(fēng)機(jī)燒瓦后檢查潤(rùn)滑油型號(hào)，確認(rèn)為46號(hào)汽輪機(jī)油機(jī)油，根據(jù)潤(rùn)滑油加油記錄，所注潤(rùn)滑油為前次風(fēng)機(jī)停運(yùn)后排出的舊油，回收后使用原裝油桶密封存放（存放時(shí)間為35天），沒(méi)有和其他型號(hào)的潤(rùn)滑油混裝，注入前經(jīng)過(guò)三級(jí)過(guò)濾，將雜質(zhì)全部過(guò)濾，且油質(zhì)檢查合格，據(jù)此判斷風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)所用的潤(rùn)滑油油質(zhì)合格。

2.3 軸系水平度、軸瓦平面度檢查

（1）由于推力瓦嚴(yán)重磨損，無(wú)法檢查原瓦粗糙度，檢查推力盤(pán)進(jìn)行檢查，采用比對(duì)法，以副推側(cè)推力盤(pán)表面粗糙度為標(biāo)準(zhǔn)，檢查主推側(cè)表面，判斷推力盤(pán)表面粗糙度符合工藝要求。（2）一般要求風(fēng)機(jī)摩擦副的水平度不大于0.02mm，使用框式水平儀（規(guī)格20*20mm，單位為0.04mm/m）和風(fēng)機(jī)底座加墊鐵的方法對(duì)風(fēng)機(jī)兩側(cè)軸頸水平度進(jìn)行多次測(cè)量、調(diào)整，在驅(qū)動(dòng)側(cè)風(fēng)機(jī)底座加入9.5mm墊鐵后，水平儀水泡位于中間刻度。得出風(fēng)機(jī)非驅(qū)動(dòng)側(cè)軸頸比驅(qū)動(dòng)側(cè)軸頸高出9.5mm。

風(fēng)機(jī)軸頸跨度1838mm，推力盤(pán)、平衡盤(pán)直徑為240mm，可計(jì)算出風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)推力瓦與推力盤(pán)的平行度偏差為1.24mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出容許范圍。之后測(cè)量磨損軸瓦接觸面厚度，將數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，測(cè)量數(shù)據(jù)如表1。

根據(jù)計(jì)算和測(cè)量結(jié)果可以判斷軸瓦燒瓦是由于軸系水平度偏差過(guò)大，致使安裝后推力瓦和推力盤(pán)平行度超差，摩擦副表面接觸較差，風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，在推力瓦和推力盤(pán)表面不能建立起穩(wěn)定的油膜，隨著油溫升高，潤(rùn)滑油黏度下降，加劇了油膜的破壞，導(dǎo)致摩擦副表面下部發(fā)生直接接觸，造成燒瓦。

3 處理方法

（1）風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)側(cè)兩地腳加9.5mm墊鐵，擰緊螺栓。復(fù)測(cè)風(fēng)機(jī)水平度，確保風(fēng)機(jī)兩側(cè)軸頸高度差≤0.02mm。回裝軸承后以風(fēng)機(jī)為基準(zhǔn)對(duì)電機(jī)找正。（2）更換主推力瓦，測(cè)量軸瓦各部厚度，研刮軸瓦高點(diǎn)，使各接觸表面厚度差≤0.02mm，推力瓦表面涂抹紅丹粉與推力盤(pán)對(duì)磨，檢查軸瓦接觸面，刮研高點(diǎn)，使推力瓦與推力盤(pán)接觸面在≥90%，以確保推力軸瓦較高平面度及推力軸瓦與推力盤(pán)的面平行度。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)2#高壓風(fēng)機(jī)推力軸瓦燒瓦問(wèn)題的分析和處理，2015年9月28日風(fēng)機(jī)試轉(zhuǎn)正常，啟動(dòng)六小時(shí)后溫度由50度升到58度，隨后保持穩(wěn)定，振動(dòng)值正常。在以后的檢修中要多學(xué)習(xí)，多思考，多交流以提高自身分析判斷故障能力。

參考文獻(xiàn)

[1]鍋爐設(shè)備檢修技術(shù)[M].水利電力出版社.

[2]化工機(jī)械與設(shè)備[M].化工工業(yè)出版社.