高壓電動(dòng)機(jī)軸瓦漏油的原因及處理方法

李夢(mèng)林

摘要：軸瓦式高壓電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中向電機(jī)內(nèi)部漏油的現(xiàn)象及其常見。本文針對(duì)電機(jī)內(nèi)部漏油現(xiàn)象進(jìn)行原因分析，并提出有效實(shí)用、低成本的處理方法，改進(jìn)后的電機(jī)運(yùn)行良好，軸瓦漏油現(xiàn)象明顯改善。對(duì)今后其他軸瓦式高壓電機(jī)內(nèi)部漏油現(xiàn)象的處理提供借鑒與參考。

關(guān)鍵詞：軸瓦式高壓電動(dòng)機(jī)；漏油；原因分析；處理方法

1引言

我廠#8機(jī)組磨煤機(jī)電機(jī)、送風(fēng)機(jī)電機(jī)、一次風(fēng)機(jī)電機(jī)等多臺(tái)電動(dòng)機(jī)為軸瓦式高壓電動(dòng)機(jī)，此類高壓電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)發(fā)生軸瓦漏油的現(xiàn)象。高壓電動(dòng)機(jī)軸瓦漏油會(huì)引起電機(jī)引線浸油老化而發(fā)生爆裂、定子繞組絕緣降低、相間短路或接地、電機(jī)發(fā)熱、電機(jī)內(nèi)部及電機(jī)周圍被漏油污染、潤滑油消耗量增加、運(yùn)行時(shí)不易被發(fā)現(xiàn)等危害，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全運(yùn)行。

2電機(jī)軸瓦漏油的原因分析

2.1電機(jī)滑動(dòng)軸承的工作原理

電機(jī)軸徑在軸瓦中處于靜止位置時(shí)，軸徑和軸瓦之間有間隙，當(dāng)軸徑轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，潤滑油在軸徑水平中心線的下方和軸瓦的間隙中便可形成油楔，由于機(jī)油具有粘性，粘附在軸徑表面上的機(jī)油與軸瓦問產(chǎn)生很大的擠壓壓力，在軸徑達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)，會(huì)產(chǎn)生足夠的壓力將軸徑抬起，機(jī)油從軸徑抬起的間隙中流過而形成油流，由于油流的作用，軸徑一側(cè)的壓力大于另一側(cè)的壓力，使軸徑向另一側(cè)移動(dòng)，最后軸徑平穩(wěn)在一個(gè)位置上，使作用在軸徑兩側(cè)的壓力達(dá)到平衡。

2.2電機(jī)滑動(dòng)軸瓦內(nèi)外壓差大

造成電機(jī)滑動(dòng)軸承內(nèi)外壓差大的主要原因有以下幾點(diǎn)：

一是強(qiáng)迫潤滑的軸瓦在運(yùn)行時(shí)，注入軸瓦的潤滑油具有一定的壓力；

二是軸瓦油膜的形成是一個(gè)不斷變化的動(dòng)態(tài)過程，潤滑油在軸瓦體內(nèi)空氣中高速運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生許多油氣泡，同時(shí)軸瓦上的甩油環(huán)不斷地沖擊油液面也會(huì)產(chǎn)生油氣泡，造成軸承箱內(nèi)的壓力增加；

三是電動(dòng)機(jī)內(nèi)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓的影響，造成滑動(dòng)軸承內(nèi)外壓差大。

以#8爐A一次風(fēng)機(jī)電機(jī)為例，分析電動(dòng)機(jī)風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生負(fù)壓的影響。該高壓電動(dòng)機(jī)使用的對(duì)開式軸瓦，冷卻方式為IC611，即采用電機(jī)轉(zhuǎn)子自攜同軸風(fēng)扇來形成內(nèi)風(fēng)路循環(huán)和外風(fēng)路循環(huán)。其內(nèi)風(fēng)路循環(huán)為封閉式循環(huán)風(fēng)，空氣流動(dòng)方向如圖1所示。內(nèi)循環(huán)的空氣流動(dòng)的動(dòng)力來自于內(nèi)循環(huán)風(fēng)扇，這樣就導(dǎo)致A風(fēng)區(qū)的大氣壓力相對(duì)較小，甚至形成負(fù)壓。電機(jī)處在額定轉(zhuǎn)速的時(shí)候，A風(fēng)區(qū)的大氣壓力遠(yuǎn)小于滑動(dòng)軸承里的油壓，這樣形成的抽吸力足以將軸承室內(nèi)的油煙吸出，聚集成滴，在離心力的作用下甩漏到電機(jī)內(nèi)部。

原密封存在結(jié)構(gòu)上的不合理，主要有以下幾方面：

一是在滑動(dòng)軸承的內(nèi)側(cè)只有一道浮動(dòng)迷宮環(huán)5和軸承內(nèi)蓋7上有一道密封環(huán)6，密封通道較短，對(duì)泄漏油的流動(dòng)阻力小，油能輕易地沿著軸貫通處泄露出去；

二是密封結(jié)構(gòu)無法平衡軸承箱內(nèi)外壓差。因?yàn)榘惭b在軸承箱上的浮動(dòng)迷宮環(huán)5與箱體的接觸面之間有縫隙，同時(shí)浮動(dòng)迷宮環(huán)通過彈簧壓緊在軸上，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后，浮動(dòng)迷宮環(huán)會(huì)磨損，電機(jī)軸和浮動(dòng)迷宮環(huán)之間就會(huì)產(chǎn)生間隙，而軸承內(nèi)蓋7上的密封環(huán)在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間后也會(huì)產(chǎn)生間隙，最終油在壓差的作用下產(chǎn)生泄漏；

2.3原滑動(dòng)軸承的密封結(jié)構(gòu)不合理

三是如圖2所示，電機(jī)軸只在軸瓦中心線的兩側(cè)開有甩油溝，因軸承箱3內(nèi)側(cè)壁上無擋油溝，油易滴落在電機(jī)軸上，在負(fù)壓的作用下油從軸表面流過第一道浮動(dòng)迷宮環(huán)5和密封環(huán)6，進(jìn)入電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。

2.4滑動(dòng)軸承本身存在缺陷

滑動(dòng)軸承本身存在缺陷，如：軸瓦上、下瓦蓋結(jié)合面間隙較大，軸承內(nèi)蓋的結(jié)合面間隙較大。

2.5用戶不合理的使用

用戶在使用軸瓦電動(dòng)機(jī)時(shí)，主要存在如下問題：一是進(jìn)油壓力過大，油位過高；二是電動(dòng)機(jī)使用時(shí)間過長，未進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)造成浮動(dòng)迷宮環(huán)磨損嚴(yán)重，以及滑動(dòng)軸承上固定螺栓的松動(dòng)等；三是負(fù)載或其它因素引起電動(dòng)機(jī)振動(dòng)而破壞軸瓦密封，同時(shí)易產(chǎn)生過多的油霧，在風(fēng)扇產(chǎn)生的負(fù)壓下沿軸貫通處的間隙流向電動(dòng)機(jī)內(nèi)部。在用戶使用方面造成軸瓦漏油原因容易消除，只要用戶按電動(dòng)機(jī)的使用說明書對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，保證一定的進(jìn)油壓力，防止電動(dòng)機(jī)振動(dòng)超標(biāo)以及松動(dòng)問題，軸瓦就不會(huì)產(chǎn)生漏油。

3消除高壓電動(dòng)機(jī)軸瓦漏油的結(jié)構(gòu)改進(jìn)

3.1電動(dòng)機(jī)內(nèi)部漏油處理原理

考慮到浮動(dòng)迷宮環(huán)5和密封環(huán)6之間是一個(gè)環(huán)形空腔，當(dāng)該空腔內(nèi)的氣壓大于軸承箱里的油壓時(shí)，氣壓就會(huì)阻止軸承腔里的密封油向外流出。研究圖1所示的冷卻循環(huán)風(fēng)的流動(dòng)方向，我們發(fā)現(xiàn)B風(fēng)區(qū)的氣壓較大。在B風(fēng)區(qū)引一路高壓風(fēng)至浮動(dòng)迷宮環(huán)5和密封環(huán)6之間的環(huán)形空腔方法簡單又節(jié)約成本，是一個(gè)值得嘗試的解決方法。

3.2具體實(shí)施方法

分別在電機(jī)兩側(cè)端部擋風(fēng)圈上方以及軸瓦內(nèi)端蓋處各鉆兩個(gè)圓孔，擋風(fēng)圈處采用電焊的方式固定一段內(nèi)徑24mm、壁厚3mm、長15mm的鍍鋅金屬管，軸瓦內(nèi)端蓋采用螺紋連接的方式與鍍鋅金屬管相連。兩個(gè)金屬管之間用耐油、抗老化的水力制動(dòng)軟管進(jìn)行連接，連接處用喉箍進(jìn)行固定。改造后將電機(jī)復(fù)裝。

改造完的電機(jī)要用專用電氣清洗劑對(duì)電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行油污清理，并檢查定子繞組及引線絕緣。對(duì)電機(jī)定子繞組絕緣老化處進(jìn)行絕緣包扎，對(duì)老化的引線進(jìn)行更換。

3.3定子線圈兩側(cè)下部加裝排油管

為輔助檢查軸瓦式高壓電動(dòng)機(jī)漏油情況，降低漏油對(duì)電動(dòng)機(jī)的危害，可在高壓電機(jī)定子線圈兩側(cè)下部加裝排油管，軸瓦漏油時(shí)易積處開小孔，加裝排污管引至電機(jī)外部。排油管上面加一個(gè)截止閥，既可定期排油，又便于觀察判斷電機(jī)漏油情況。

4結(jié)束語

高壓電動(dòng)機(jī)進(jìn)行軸瓦改造后，電機(jī)定子內(nèi)無漏油跡象。本次成功改造的案例為以后處理軸瓦式高壓電動(dòng)機(jī)漏油問題積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。在平時(shí)的運(yùn)行維護(hù)工作中，要嚴(yán)格執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的使用說明書對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，保證一定的進(jìn)油壓力，防止電動(dòng)機(jī)振動(dòng)超標(biāo)以及松動(dòng)問題，對(duì)軸瓦磨損的浮動(dòng)迷宮環(huán)及密封環(huán)進(jìn)行及時(shí)的更換，這樣才能保證軸瓦式高壓電動(dòng)機(jī)的正常、安全、可靠運(yùn)行。