小型汽輪機軸承損壞原因淺析

2013-05-13

陳貴科
（廣西金光糖廠）
　　一般地（dì）說，汽輪機軸承在運行中如果沒有外來不正常因素（sù）的影響，其壽命應（yīng）該說是無限的，但是（shì）在實際使用中，往往由於供油不足,油質（zhì）惡化，異物侵入，安裝間（jiān）隙及中心（xīn）不正確（què），機組振動（dòng）等原因導致軸承（chéng）損壞。軸承損壞因素（sù）雖然是多（duō）方（fāng）麵的，但高速輕載（zǎi）汽輪機的滑動軸承損壞原因主要有兩（liǎng）種，一是汽輪機中心偏差過大，二是（shì）軸承修刮方法不正確（què）。
　　一、中心不正引（yǐn）起的軸承損壞
　　汽輪機每次檢修時都要通過聯軸器來（lái）正兩個轉子的中心（xīn），所謂找（zhǎo）中心，就是找兩個轉子連接對輪的圓周，平麵的錯位，張口的差值，如果中（zhōng）心偏差過（guò）大，將會（huì）引（yǐn）起轉子轉動時的附加力，從而引起振動。此時，軸承（chéng）可能受到兩種情況的影響，一是由於（yú）中心不正（zhèng），各軸承負荷分配不均，使某個軸（zhóu）承特別是聯（lián）軸（zhóu）器兩端負荷過大，超出油膜（mó）的承載能力而損壞；二是由於中心不正，通過聯軸器的兩根轉（zhuǎn）子中心（xīn）線不重合，從一（yī）個轉子傳遞給另一個轉子的圓周切線（xiàn）方向的力，相對於轉動的中心線就不能平（píng）衡，因此引起（qǐ）轉子及其軸承的振動，這種振動使轉子不斷地對軸承（chéng）的合金起往複（fù）的冷作衝擊作用，軸頸在上下兩個半軸承間的衝擊，破壞了油膜的穩定性，這種現象在受到外界因素的影響時尤為明顯，如（rú）機組（zǔ）出力（lì）突然變化（huà），周波變化等，如果軸承頂部間隙小，那麽軸頸往複運動（dòng）的範圍就較小，油膜所受的衝（chōng）擊力自（zì）然（rán）也較小，但當軸承間隙越大時，軸頂對油膜的衝擊（jī）力就越大，甚至造成激烈的振動，合金在受（shòu）到往複運動軸頸的衝擊下，二金屬（shǔ）表麵發生臨界（jiè）接觸而出現（xiàn）自印，經長時間的冷作作用，受衝擊力Z大的合金表（biǎo）麵發生疲勞（láo）而產生微細裂縫（féng），由於這些裂縫處於（yú）油膜壓力（lì）Z高處，在振動及油膜壓（yā）力的作用下，裂縫合成一個或是數個單獨的密閉（bì）回（huí）路，裂（liè）縫內的（de）合金塊開始剝離、破碎（suì）。一般情況下（xià），軸承的（de）中間（jiān）部受到的（de）壓力Z大，溫度亦Z高，故損壞部位多在（zài）中間位置。軸承損壞後，由於中心發生變化，部（bù）分（fèn）負荷通過聯軸器轉移到其他軸承，一方麵減輕了該軸的受力，另一方（fāng）麵軸承（chéng）的接觸麵積變大，相應地提高了承受負荷的能力，在這（zhè）種情況下，除（chú）了聯軸（zhóu）器加速磨損外，軸承受損麵積一般不再繼續擴大，除（chú）非中心變化太（tài）大或（huò）機組振動（dòng）增大。從（cóng）軸承的損壞原因，如果是中（zhōng）心不正引（yǐn）起的振動造成的（de）損壞，一般損壞麵（miàn）積都比較大，運（yùn）行的時間越（yuè）長，損壞的（de）麵積就越（yuè）大。
　　二、軸承修刮方法不正確引起的軸承損壞
　　造成軸承修刮方（fāng）法不正確的主要原（yuán）因有兩種。一種是在軸承下部60°～120°的範圍內用（yòng）刮刀刮出一些花坑或井字坑，認為這樣可以寸油，對潤滑有利，這樣做法（fǎ）實際上破壞了軸承的光潔（jié）度，使油膜厚度不（bú）均勻，對高轉速（sù）的機組來說（shuō）是（shì）不利的。一種是將軸承（chéng）60°～120°的範圍內修刮成與軸（zhóu）頸（jǐng）相配的觸麵，亦就是軸頸與軸承接觸的部分與軸頸半徑相等。（見圖一）這種做法往往破壞了軸承與軸頸之間收縮形的契形間隙，眾所周（zhōu）知，軸頸與油膜及旋（xuán）轉作用力作用下，而是稍微（wēi）偏隨旋轉方向一定（dìng）角度。此時，軸頸正好處（chù）於原來修刮好的等半徑（jìng）範圍的邊緣。（見圖二）這個邊緣實際上是一個凸起的部分，軸頸與（yǔ）軸承之間要在這個“高坡（pō）”上建立油膜是非常困難的（de）。我們知道，軸頸與軸承之間能形成油膜的先決條件之一是必須有一個良好的契形。否則將不能承載起轉（zhuǎn）子工作時的負（fù）載。由於油膜建立不良，軸頸與軸（zhóu）承很容易發生半液體摩擦，使軸承局部高溫而損壞合（hé）金（jīn）。所以，正確（què）地修刮軸承是防止軸承損（sǔn）壞，提高使用壽命的重要措施之（zhī）一（yī）。
　　總之，隻要正（zhèng）確地掌握滑（huá）動軸承的修刮方法，合理地使用（yòng）測量工具找好機組的中（zhōng）心，使各軸（zhóu）承的負荷（hé）分配符合要求，就能將軸承損壞事故減少（shǎo）到Z低限（xiàn）度，提高汽輪機（jī）的運行穩定性及安（ān）全性。
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