M5-29-11NO23.5D排粉機軸承故障分析

程金亮　王曉娟（.京能集團山西漳山發電有限責任公司，山西　長治　0460；.中國能源建設集團山西電力建設有限公司，山西　太原　0300）

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M5-29-11NO23.5D排粉機軸承故障分析

程金亮1王曉娟2
（1.京能集團山西漳山發電有限責任公司，山西長治046021；2.中國能源建設集團山西電力建設有限公司，山西太原030012）

通過闡述M5-29-11NO23.5D排粉機運行過程中，因軸承磨損引起排粉機振動瞬間增大而緊急停車，分析了軸承磨損的原因，提出軸承的日常保養和預防措施。

排粉機；軸承磨損；停車；預防措施

1　設備簡介

漳山發電公司一期2×300MW機組#22排粉機由成都電力機械廠生產，型號為M5-29-11NO23.5D。內置2盤軸承，其中驅動端2盤（型號7330BCBM），非驅端1盤（NU 238），2004年投產后運行至今，期限超過10a。其中，7330軸承為單列斜角滾珠軸承，夾角40o，銅保持架，成對使用，可提供軸向力及徑向力（見圖1）。

2　過程簡介

2015年04月21日08:45，漳山發電公司#22排粉機振動測點顯示數值10mm/s，大幅超限，運行人員緊急停運

鍋爐室立即辦票并開始搶修，軸承箱解體后發現驅動端2

盤7330軸承共計9顆滾珠表皮剝落嚴重，內圈滾道共10處碾壓脫落。立即開始更換，次日07:00更換完畢，10:30啟動風機，各指標達優良，振動降至0.4mm/s，遂投入正常運行。。

3　破損軸承的特點

軸承內圈碾壓剝落的10處位置，均處于內圈滾珠受力線上，呈現出被受力線平分、沿受力線方向排列、沿受力線垂線方向以及向兩側延伸的特點。在與內圈受力線所對應的軸承外圈受力線上密布麻點碎坑。兩盤軸承共有9顆滾珠損傷。

圖1　7330軸承結構

4　故障特點分析

4.1軸承受力基本正常

從軸承內圈剝落處的位置可以得到驗證。現場所有剝落點均處在內圈滾道受力中心線上（見圖2）。其中，4處微小的初期剝落點全部位于受力中心線，6處較大的剝落點被受力中心線貫穿，呈軸對稱狀態。可以看出，軸承內圈剝落是滾珠對其產生的壓力造成的。

圖2　垂直白線為剝落點向兩側發展

4.2游隙增大，軸承由線受力逐漸變為點受力

該軸承由12顆滾珠組成，在理想狀態下，每顆滾珠的外表面與內圈、外圈各有一道弧線接觸，這對弧線對其產生了大小相等、方向相反的對稱作用力，在內圈、外圈之間傳遞受力。現場觀察發現，內圈滾道的受力面上密布橢圓狀麻點，這些麻點說明了因軸承游隙隨磨損變大后，軸承內外圈在徑向、軸向位置均發生了偏離（從振動逐漸增大可以看出），破壞了滾珠受力弧線，使其變成了受力點，以致對內圈滾道壓強大大增加，形成麻點，同時因軸承轉動，具有圓周線速度，沿內圈圓周切線方向也有作用力。最終，在垂直壓力、切線推力的綜合作用下，呈現了橢圓形麻點。

4.3麻點與剝落點本質上是統一的

麻點與剝落點都位于滾道受力面，麻點是剝落點的初期表現，剝落點是麻點發展的結果。在麻點形成后，滾珠經過麻點時，滾珠落入麻點坑中，在慣性的作用下，沿運動方向對麻點產生沖擊力。因麻點中心位置較低，滾珠對該位置壓力會轉嫁至麻殼周邊的較高位置處，逐漸發展后呈現出向滾道兩側發展的態勢。當其向兩側發展到一定程度后，麻點已經形成溝痕，滾珠經過時在圓周方向產生的沖擊力大大增強，對斷面產生擠壓，在斷面后形成突起，突起高出滾道，滾珠經過時會將其擊碎、掉落，進而形成下一道溝痕，經受新一輪沖擊，在此作用下產生了沿運動方向發展的并列溝痕。所以，軸承損壞是由麻點逐漸發展而成的，不是突然剝落造成的。在清理軸承箱時，未發現任何大顆粒雜質，均為極細的金屬粉末，也從另一角度給予了佐證。

4.4軸承內圈表面硬度較低的地方首先發展為剝落點

因剝落面溝痕較深，滾珠對橫斷面造成的沖擊更大，剝落加速，并最終形成大面積褶皺。因表面凹凸不平，極大地破壞了12粒滾珠的受力平衡，致使滾珠在不同位置受力變化較大，混合高強度的沖擊，滾珠隨后發生了剝落損壞。

此外，受力基本相同的外圈滾道無任何損壞，充分說明了內圈外圈金屬性能的差異。

5　結論與預防措施

5.1結論

軸承使用時間較長，已使用10a，游隙變大是軸承損壞的根本原因，軸承內圈表面硬度不均是出現剝落的重要因素。

5.2預防措施

為使軸承充分發揮并長期保持其應有的性能，必須切實做好定期維護保養（定期檢查）。通過日常點檢和定期檢查，做到早期發現故障，防止事故于未然，對提高生產率和經濟性十分重要。

5.2.1日常巡檢。排粉機軸承箱內潤滑油為Tellus 46潤滑油，每天通過油視窗檢查潤滑油的外觀和顏色，測量軸承箱溫度，軸承溫升不得高于環境溫度40℃，其絕對溫度不得高于80℃；軸承冷卻水溫＜20℃時為1.0～1.5t/h。

5.2.2定期檢查潤滑油。定期對潤滑油取樣化驗，檢查水分、機械雜質、密度等指標，如有超標，立即對潤滑油進行更換。

5.2.3定期檢查軸承。每年對軸承進行一次定期檢查，發現麻點及其他損壞時及時更換。將軸承拆下檢查時，先用攝影的方法做好外觀記錄。粗洗時，在油中用刷子等清除潤滑脂或粘著物。此時若在油中轉動軸承，注意會因異物等損傷滾動面。精洗時，在油中慢慢轉動軸承，須仔細地進行。 通常使用的清洗劑為中性不含水柴油或煤油，根據需要有時也使用溫性堿液等［1］。

此外，為了判斷拆下的軸承能否重新使用，要著重檢查其尺寸精度、旋轉精度、內部游隙以及配合面、滾道面、保持架和密封圈等。

5.2.4新軸承的保管。軸承在出廠時均涂有適量的防銹油并用防銹紙包裝，只要該包裝不被破壞，軸承的質量將得到保證。但長期存放時，擬在濕度低于65%、溫度為20℃左右的條件下，存放在高于地面30cm的架子上為宜。另外，保管場所應避開直射陽光或與寒冷的墻壁觸。

［1］喬林，徐應根，陳海蛟.排粉風機軸承故障頻發的原因分析及對策［J］.電力安全技術，2012（8）：54-55.

M5-29-11NO23.5D of Mill Bearing Failure Analysis

Cheng Jinliang1Wang Xiaojuan2
（1.Beijing Can Group Shanxi Zhangshan Electric Power Co.Ltd.，Changzhi Shanxi 046021；
2.China Energy Construction Group Shanxi Electric Power Construction Co.Ltd.，Taiyuan Shanxi 030012）

This paper described M5-29-11NO23.5D of mill running，since the bearing wear caused by vibration of mill increases instant emergency stop，analyzed the reasons for bearing wear，put forward the daily maintenance of bearing and preventive measures.

row of powder machine；bearing wear；parking；preventive measures

TM31/38

A

1003-5168（2016）04-0071-02

2016-03-25

程金亮（1972-），男，本科，高級技師，研究方向：電力鍋爐及環保工程的安裝、調試及檢修等施工技術管理。