程金亮　王曉娟（.京能集團(tuán)山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西　長(zhǎng)治　0460；.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)山西電力建設(shè)有限公司，山西　太原　0300）

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M5-29-11NO23.5D排粉機(jī)軸承故障分析

程金亮1王曉娟2
（1.京能集團(tuán)山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西長(zhǎng)治046021；2.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)山西電力建設(shè)有限公司，山西太原030012）

通過闡述M5-29-11NO23.5D排粉機(jī)運(yùn)行過程中，因軸承磨損引起排粉機(jī)振動(dòng)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(yǎng)和預(yù)防措施。

排粉機(jī)；軸承磨損；停車；預(yù)防措施

1　設(shè)備簡(jiǎn)介

漳山發(fā)電公司一期2×300MW機(jī)組#22排粉機(jī)由成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)，型號(hào)為M5-29-11NO23.5D。內(nèi)置2盤軸承，其中驅(qū)動(dòng)端2盤（型號(hào)7330BCBM），非驅(qū)端1盤（NU 238），2004年投產(chǎn)后運(yùn)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(duì)使用，可提供軸向力及徑向力（見圖1）。

2　過程簡(jiǎn)介

2015年04月21日08:45，漳山發(fā)電公司#22排粉機(jī)振動(dòng)測(cè)點(diǎn)顯示數(shù)值10mm/s，大幅超限，運(yùn)行人員緊急停運(yùn)

鍋爐室立即辦票并開始搶修，軸承箱解體后發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)端2

盤7330軸承共計(jì)9顆滾珠表皮剝落嚴(yán)重，內(nèi)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(dòng)風(fēng)機(jī)，各指標(biāo)達(dá)優(yōu)良，振動(dòng)降至0.4mm/s，遂投入正常運(yùn)行。。

3　破損軸承的特點(diǎn)

軸承內(nèi)圈碾壓剝落的10處位置，均處于內(nèi)圈滾珠受力線上，呈現(xiàn)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(cè)延伸的特點(diǎn)。在與內(nèi)圈受力線所對(duì)應(yīng)的軸承外圈受力線上密布麻點(diǎn)碎坑。兩盤軸承共有9顆滾珠損傷。

圖1　7330軸承結(jié)構(gòu)

4　故障特點(diǎn)分析

4.1軸承受力基本正常

從軸承內(nèi)圈剝落處的位置可以得到驗(yàn)證?，F(xiàn)場(chǎng)所有剝落點(diǎn)均處在內(nèi)圈滾道受力中心線上（見圖2）。其中，4處微小的初期剝落點(diǎn)全部位于受力中心線，6處較大的剝落點(diǎn)被受力中心線貫穿，呈軸對(duì)稱狀態(tài)。可以看出，軸承內(nèi)圈剝落是滾珠對(duì)其產(chǎn)生的壓力造成的。

圖2　垂直白線為剝落點(diǎn)向兩側(cè)發(fā)展

4.2游隙增大，軸承由線受力逐漸變?yōu)辄c(diǎn)受力

該軸承由12顆滾珠組成，在理想狀態(tài)下，每顆滾珠的外表面與內(nèi)圈、外圈各有一道弧線接觸，這對(duì)弧線對(duì)其產(chǎn)生了大小相等、方向相反的對(duì)稱作用力，在內(nèi)圈、外圈之間傳遞受力。現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，內(nèi)圈滾道的受力面上密布橢圓狀麻點(diǎn)，這些麻點(diǎn)說明了因軸承游隙隨磨損變大后，軸承內(nèi)外圈在徑向、軸向位置均發(fā)生了偏離（從振動(dòng)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(diǎn)，以致對(duì)內(nèi)圈滾道壓強(qiáng)大大增加，形成麻點(diǎn)，同時(shí)因軸承轉(zhuǎn)動(dòng)，具有圓周線速度，沿內(nèi)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(xiàn)了橢圓形麻點(diǎn)。

4.3麻點(diǎn)與剝落點(diǎn)本質(zhì)上是統(tǒng)一的

麻點(diǎn)與剝落點(diǎn)都位于滾道受力面，麻點(diǎn)是剝落點(diǎn)的初期表現(xiàn)，剝落點(diǎn)是麻點(diǎn)發(fā)展的結(jié)果。在麻點(diǎn)形成后，滾珠經(jīng)過麻點(diǎn)時(shí)，滾珠落入麻點(diǎn)坑中，在慣性的作用下，沿運(yùn)動(dòng)方向?qū)β辄c(diǎn)產(chǎn)生沖擊力。因麻點(diǎn)中心位置較低，滾珠對(duì)該位置壓力會(huì)轉(zhuǎn)嫁至麻殼周邊的較高位置處，逐漸發(fā)展后呈現(xiàn)出向滾道兩側(cè)發(fā)展的態(tài)勢(shì)。當(dāng)其向兩側(cè)發(fā)展到一定程度后，麻點(diǎn)已經(jīng)形成溝痕，滾珠經(jīng)過時(shí)在圓周方向產(chǎn)生的沖擊力大大增強(qiáng)，對(duì)斷面產(chǎn)生擠壓，在斷面后形成突起，突起高出滾道，滾珠經(jīng)過時(shí)會(huì)將其擊碎、掉落，進(jìn)而形成下一道溝痕，經(jīng)受新一輪沖擊，在此作用下產(chǎn)生了沿運(yùn)動(dòng)方向發(fā)展的并列溝痕。所以，軸承損壞是由麻點(diǎn)逐漸發(fā)展而成的，不是突然剝落造成的。在清理軸承箱時(shí)，未發(fā)現(xiàn)任何大顆粒雜質(zhì)，均為極細(xì)的金屬粉末，也從另一角度給予了佐證。

4.4軸承內(nèi)圈表面硬度較低的地方首先發(fā)展為剝落點(diǎn)

因剝落面溝痕較深，滾珠對(duì)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?jié)L珠在不同位置受力變化較大，混合高強(qiáng)度的沖擊，滾珠隨后發(fā)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(nèi)圈外圈金屬性能的差異。

5　結(jié)論與預(yù)防措施

5.1結(jié)論

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

5.2預(yù)防措施

為使軸承充分發(fā)揮并長(zhǎng)期保持其應(yīng)有的性能，必須切實(shí)做好定期維護(hù)保養(yǎng)（定期檢查）。通過日常點(diǎn)檢和定期檢查，做到早期發(fā)現(xiàn)故障，防止事故于未然，對(duì)提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性十分重要。

5.2.1日常巡檢。排粉機(jī)軸承箱內(nèi)潤(rùn)滑油為Tellus 46潤(rùn)滑油，每天通過油視窗檢查潤(rùn)滑油的外觀和顏色，測(cè)量軸承箱溫度，軸承溫升不得高于環(huán)境溫度40℃，其絕對(duì)溫度不得高于80℃；軸承冷卻水溫＜20℃時(shí)為1.0～1.5t/h。

5.2.2定期檢查潤(rùn)滑油。定期對(duì)潤(rùn)滑油取樣化驗(yàn)，檢查水分、機(jī)械雜質(zhì)、密度等指標(biāo)，如有超標(biāo)，立即對(duì)潤(rùn)滑油進(jìn)行更換。

5.2.3定期檢查軸承。每年對(duì)軸承進(jìn)行一次定期檢查，發(fā)現(xiàn)麻點(diǎn)及其他損壞時(shí)及時(shí)更換。將軸承拆下檢查時(shí)，先用攝影的方法做好外觀記錄。粗洗時(shí)，在油中用刷子等清除潤(rùn)滑脂或粘著物。此時(shí)若在油中轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，注意會(huì)因異物等損傷滾動(dòng)面。精洗時(shí)，在油中慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)軸承，須仔細(xì)地進(jìn)行。 通常使用的清洗劑為中性不含水柴油或煤油，根據(jù)需要有時(shí)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(zhuǎn)精度、內(nèi)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(shí)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(zhì)量將得到保證。但長(zhǎng)期存放時(shí)，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(chǎng)所應(yīng)避開直射陽光或與寒冷的墻壁觸。

［1］喬林，徐應(yīng)根，陳海蛟.排粉風(fēng)機(jī)軸承故障頻發(fā)的原因分析及對(duì)策［J］.電力安全技術(shù)，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(jí)技師，研究方向：電力鍋爐及環(huán)保工程的安裝、調(diào)試及檢修等施工技術(shù)管理。