淺談1500kW水下電機軸承更換

摘 要：隨著大型挖泥船的不斷出現，國外挖泥船制造廠商已將大功率水下電機技術廣泛應用于絞吸式挖泥船上。文章討論使用人員如何根據現場條件，自行拆裝維修電機，以期達到縮短修理周期及減少維修費用的目的。

關鍵詞：大型疏浚設備；大功率水下電機；軸承更換

1 項目簡介

2013年3月22日，正在使用的中國水電J09船水下電機驅動端軸承溫度發現比平常有所升高并出現雜音，判斷驅動端軸承可能損壞。時值施工的黃金季節，工程任務緊迫，工期延遲，來自業主方面的壓力很大，不管是從國外或國內調遣電機修理專業人員，都需要經過申請簽證、準備專用工具等較長的時間過程，為縮短修理時間，減少停船時間，項目部決定由船上人員自行完成該電機的修理任務，由國內公司設備部盡可能的提供技術支持，以期贏得工程施工的寶貴時間。

2 修理方案的制定及工具準備

（1）場地選擇。電機原地場地狹小，根本無法對電機進行解體分離軸承。因此選擇了橋架上部面積較在的空閑場地，固定墊木懸空電機作業。

（2）人員分工。電工負責對所拆除的電線、信號線，對照圖紙做好標記，以便回裝。機修人員做好電機拆除、解體、回裝的工作，需做標記的做好標記。

（3）制作拆裝工具。制作聯軸器拆除工具1套，軸承拆除工具1套，軸承回裝壓入工具1套備用，大號烘槍1-2把。

（4）電機分解與回裝步驟。當電機移出固定在一個安全可靠的場地后，依以下步驟順序拆解電機：拆除滑移聯軸器→拆除水封座法蘭→拆解軸承外壓蓋→分離電機前端蓋與軸承后壓蓋→拆除電機前端蓋→利用軸承后壓蓋螺孔用自制拉絲工具將軸承定位套、軸承、軸承外套一起拉出→逐件分離，清潔待裝；回裝時步驟基本相反。

（5）量具及鉸刀準備。回裝時電機與齒輪箱電機軸線對中調整量具2套，鉸制電機定位緊配螺栓孔鉸刀1套。

（6）軸承加熱烤箱。準備可以調整溫度的恒溫烤箱1個，用于加熱軸承。

（7）密封膠及緊固膠等。

3 項目實施

3.1 移出電機

根據人員分工情況，電工拆除電機外部與電機的連接線，由于此電機的外接線大線與信號線全部采用水密方式與電機接線盒聯接，為防在拆除過程中破壞水密效果，拆除了電機接線箱內部的接頭，便分離了電機與電機接線箱，將接線箱留在原地未動。機修人員拆除地腳螺栓，分離電機與齒輪箱之間的滑移聯軸器。

3.2 場地準備

選用300×300長1米方木四根，將兩兩豎起，并按電機地腳的寬度布置，焊妥地腳固定，以防滑動或坍塌。

3.3 拆解

（1）用烤槍對聯軸器加熱到200度左右，利用所作專用工具進行拆卸，取下聯軸器鍵及定位套；（2）拆下軸封座，注意均勻退出以防軸封損壞；（3）拆卸電機前端蓋，要先拆掉軸承前端蓋，注意用枕木墊好輸出端軸，以防軸承座端蓋拆下后，轉子輸出端無支撐，鐵芯部分重量突然壓向定子硅鋼片上，使之損壞；當看到傳感器信號線時，注意不要損壞信號線（盡可能不要剪斷信號線，剪斷使拆卸方便但破壞了信號線的信號屏蔽保護裝置），從接線盒中拆掉用麻線連接引出以利安裝；（4）借助軸承內端蓋，用專用工具連同內端蓋一起將軸承平穩拉出。

3.4 回裝

（1）裝入軸承內端蓋，軸承與軸承外圈一般為過盈配合或過渡配合，裝入軸承外圈內若有間隙可用樂泰軸承膠粘結，然后軸承冷壓安裝在軸上，軸承加入潤滑脂；（2）安裝電機前端蓋，先把信號線用麻線引到接線盒中，軸承外圈上的鍵與端蓋鍵槽對齊，注意密封圈安裝到位；（3）依次裝入壓蓋、軸套及軸封座，安裝軸承外端蓋時注意軸承游隙調整彈簧不要掉出；（4）聯軸節加熱至200度左右進

行安裝，注意電機軸的溫度，由于金屬的熱傳遞能使軸的溫度急劇上升，靠近軸套部分用冷水降溫，以防溫度過高損壞軸封。

3.5 安裝就位

修理好后的電機，整體移到原底座處，利用調整螺栓可將電機在垂直與水平方向任意移動，以達到電機軸中心線與齒輪箱輸入軸中心線的盡量保持在同一條線上，保證電機運轉時，電機與齒輪箱均不會出現帶有破壞性的交變應力。依該電機的安裝要求，必須保證軸線的徑向與軸向偏差不大于0.05mm。也就是說圖1徑向及圖2軸向A、B、C、D任意差值不大于0.05mm。當軸線調整后，為防止在以后的運行過程中，出現軸線的變動，需要將電機驅動端前兩個螺孔重新鉸制，安裝緊配螺栓。鉸孔不管是用手動或電動工具，需保證鉸孔的圓度，盡可能增加鉸孔與螺栓的接觸面積。

3.6 電機接線箱做氣密試驗

在0.02MP氣壓下保壓2小時以上，無泄漏為合格。

4 軸承安裝注意事項

4.1 正確的安裝方法

軸承的安裝，需使用正確有安裝工具，如液壓工具或感應加熱裝置。如果現場沒有專用工具，一般通過對軸承加熱，采用自制拉模工具裝入。因加熱后的軸承在裝入時溫度下降很快，同時軸的溫度也會上升，需要以盡快的速度將軸承一次裝入到位，這個過程非常重要。要考慮軸承的加熱溫度，該溫度一般不允許超過120度，且在壓入時不能使軸承滾珠受力，SKF實驗表明，不正確的安裝方法會造成軸承滾子的損傷，直接導致軸承壽命縮短50%。

4.2 軸承的首次潤滑和補充潤滑

軸承首次加入潤滑脂的數量和以后補充潤滑的方式、時間間隔對軸承的壽命影響較大。

4.3 聯接對中

執行說明書中電機軸與齒輪箱的對中要求，以盡可能的減少電機軸承承受額外的載荷、震動，延長軸承在使用過程中的壽命。

4.4 工作環境

經常承受交變應力作用的軸承，使用壽命會大大降低，盡管所受的應力遠小于軸承所能承受的載荷極限，但是如果這種應力反復出現，達到一定的極限，就會對軸承產生極大的影響。用于橋架上的絞刀驅動和水下泵驅動電機，在挖泥船施工中，隨著橋架的上下劇烈抖動，水下電機軸承承受了來自軸向的額外交變載荷，最終導致軸承的使用壽命遠遠小于軸承的額定壽命。也正是由于位于橋架前端的絞刀電機抖動幅度大于位于橋架中部的水下泵驅動電機抖動幅度，所以水下泵驅動電機軸承的使用壽命比絞刀電機的使用壽命要長一些。從同類型船舶來看，實際情況也的確如此。因此，在施工中操作人員應盡量保持橋架平穩，防止橋架劇烈抖動，以延長電機軸承的壽命。