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大型立式循环水泵电机轴承甩油成因及对策

目前我国生产和已投入使用中的大中型立式水泵机组配套的电动机,凡采用稀油润滑的滑动轴承,有不少长期以来受甩油问题的困扰,直接影响机组的运行质量,同时给运行、维护和检修保养增添了不少工作量。我们经多年安装和长期运行,收集了这方面第一手资料,总结出解决此类结构型式电机甩油问题切实可行的措施,先后为苏北及其它地区不少泵站及电厂的技术供水系统解决了因电动机甩油而被迫待修的问题。现仅以扬州第二发电有限责任公司(以下简称“二电厂”)循环水泵机组的电动机甩油为例,进行具体分析,并提出处理措施。

  二电厂的技术供水系统,是由4台循环水泵机组担负着整个电厂2台60万kW汽轮发电机组冷却用水,同时还提供整个电厂消防、生活、绿化、环保等方面需要。因此,该系统在全厂的作用是举足轻重的,被定为A级管理设备。该厂循环水泵机组是由XSEZ2200-1875型立式混流泵与配套YKSL2300 -20/2150-1型异步电动桃组成。该机组的水泵设计参数为:=300r/min,配套的电动机功率=230(双。该厂循环水泵机组自安装投运以来,其中循泵1B机组运行时,油缸的溢流管基本为满管出油,每2小时溢出的油量达18L左右,油缸内油位涌溢、甩油严重,一直不能正常工作。厂方曾多次请制造厂家和原安装及检修单位等来厂针对甩油问题进行检修,结果均不理想。

  2000年3月,我们结合机组大修,对甩油的部位进行处理,大修后经4个多月的考验,机组*直正常运行,甩油现象得到了有效控制。

  2轴承甩油成因分析

  对立式大中型电机甩油,必须要分析其甩油的属性,方能对症施治,从根本上解决甩油问题。电机甩油的属性共分两大类:一类是油从电机轴与挡油圈之间甩出,简称:内甩油;另一类是油从盖板与推力头或与上油缸壁之间甩出,简称:外甩油。以下分别对两类甩油情况进行详细分析。

  内甩油内甩油的形成主要有三种因素。

  (1)机组在运行中,由于电机转子旋转时,热风向上鼓,这股热风绝大部分是通过排风道排出,尚有部分是沿着电机轴上升,经挡油圈与推力头轴颈的间隙排出。当其间隙过小,或稳压孔直径过小,排出的风速即增大,由于转子不断地旋转,从而使推力头轴颈下侧至油面水泵技术2001.2间容易形成局部负压(真空),此时电机油缸内的油面被其负压吸篼涌溢,并爬越挡油圈,油珠沿间隙下落,甩溅到电机定转子表面,形成内甩油。

  1.主轴2.推力头3.回油孔4.挡油圈(2)由于推力头与挡油圈制造加工所出现不同程度偏心差,或安装时的装配偏心差,运行起来,油缸内的油因旋转时偏心所产生的离心力,形成极不均匀的油环,比如:推力头与挡油圈之间设计间隙偏小,并又偏心,则相对的偏心率较大,如此一来,推力头带动油缸内的静止油不断旋转,相当于一偏心泵工作,使油环产生较大的压力脉动,并向上窜油,窜出的油沿着挡油圈与推力头之间的间隙流出,甩溅到电机定转子表面,这是产生内甩油的另一原因。

  1.挡油圈2.推力头0,推力头中心02挡油圈中心(3)因设计时挡油圈的篼度偏低,相对于油缸内油位偏高(按抗重螺丝1/2规定油位),从而使挡油圈起不到挡油作用,当油到规定篼度位置时,油缸内的油便容易越过挡油圈顶水泵技术2001.2部,甩溅到电机定转子表面,形成内甩油,同时还会使油缸内油位过低,造成其温度偏高,直接影响机组正常运行。

  挡油圈高度偏低形成内甩油1.主轴2.头3.油位4.挡油圈外甩油外甩油的形成主要有二个方面的因素:(1)机组运行中,由于推力头、镜板的旋转带动着油缸内静止的油运动,使油面因离心力的作用向缸壁四周涌篼,同时由于油缸内冷却器、导轴瓦等部件的阻扰,导致油产生飞溅或搅动,易使油珠或油雾从油缸盖板的缝隙中外逸,形成外甩油。

  因离心作用形成外甩油1.主轴2.推力头3.油缸盖板从而使油缸内的油和空气体积膨胀,产生了内压,在内压力的作用下,由于油缸上呼吸器呼吸不畅通,以及呼吸孔径偏小或孔数偏少,不能正常呼吸,从而形成油缸内外的压力差,迫使油内的油雾随气体膨胀,从盖板缝隙中外逸,造成外甩油。

  轴承瀣度高形成外甩油1.主轴2.推力头3.油缸盖板4.涌高后的油位5.导向瓦3改进措施综上所述,对内甩油,必须结合机组大修,依据上述内甩油的成因综合测检,确定改进措施。

  (1)二电厂电机挡油圈与推力头之间的单边间隙为3mm,据多年的安装经验,此设计单边间隙应大于5mm,故该电机挡油圈外圆必须进行车削处理,使其间隙达到7mm。

  (2)以前检修中增加了两稳压孔,但由于孔径较小,应将原直径10mm的孔(4孔)全部扩为直径16mm;以减小排风速度,使推力头轴颈下侧与油面间不易形成局部负压,避免油缸内油面吸高涌溢现象,从而消除甩油。

  (3)该电机在拆卸过程中测检出电机上机架错位4.5mm,造成安装偏差,使挡油圈与推力头之间最小处单边间隙仅有0.75mm,相对的偏心率增大,故此次安装将上机架重新定位。避免了因电机轴偏心,油缸内的静止油旋转


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