在轧钢企业中滚动轴承的检查与维护
1.轧钢生产线的环境因素
一般轧钢生产线主要有输送辊道、加热炉、装钢机、出钢机、除鳞机、轧机、钢板厚度宽度检测装置、冷却装置、成品收集装置等组成,从生产流程来看,轧钢设备中使用的轴承大部分所处环境都很恶劣,其主要环境因素有:
1.1高温
在轧钢生产线中,尤其以加热炉温度最高,其次热钢输送线及热轧机,若轴承在超过℃的温度长期连转会降低轴承寿命,因此要采取必要的冷却措施。
1.2高湿
轴承在工作过程中,容易受除鳞水、冷却水、蒸汽等侵蚀,造成润滑不良、锈蚀等,久之使轴承早期失效,这就要求轴承在工作中采取防水措施或者及时补充润滑脂。
1.3粉尘
一般轧钢企业都设有除尘装置,能有效清楚轧钢过程中产生的粉尘,但是仍会有粉尘残留,这些粉尘进入轴承容易造成轴承的磨损影响轴承使用寿命。
1.4震动
震动对轴承的损伤可以说是相当的敏感,剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承振动测量中反映出来。所以,通过采用特殊的轴承振动测量器(频率分析器等)可测量出振动的大小,通过频率分布可推断出异常的具体情况。
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2.滚动轴承常见故障
滚动轴承的故障现象一般表现为两种:
2.1轴承温度过高
在机构运转时,安装轴承的部位允许有一定的温度,一般要求温升不高于55℃。
轴承温度过高的原因主要有:润滑油质量不符合要求或变质,润滑油粘度过高;润滑不良或润滑油过多;轴承装配过紧;轴承装配过松使轴承座圈在轴上或壳内转动;负荷过大;轴承保持架或滚动体碎裂等。
2.2轴承噪音
滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声,如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声,则表明轴承有故障。
滚动轴承产生噪音的原因比较复杂,其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这种磨损,破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系,导致轴线偏离了正确的位置,在轴在高速运动时产生异响。当轴承疲劳时,其表面金属剥落,也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外,轴承润滑不足,形成干摩擦,以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松旷后,保持架松动损坏,也会产生异响。
3.轴承故障的识别
不通过拆卸检查,即可识别或预测运转中的轴承有无故障,对提高生产率和经济性是十分重要的。
主要的识别方法如下:
3.1通过声音进行识别
通过声音进行识别需要有丰富的经验。必须经过充分的训练达到能够识别轴承声音与非轴承声音。为此,应尽量由专人来进行这项工作。用听音器或听音棒贴在外壳上可清楚地听到轴承的声音。
3.2通过工作温度进行识别
该方法属比较识别法,仅限于用在运转状态不太变化的场合。为此,必须进行温度的连续记录。出现故障时,不仅温度升高,还会出现不规则变化。
3.3通过润滑剂的状态进行识别
对润滑剂采样分析,通过其污浊程度是否混入异物或金属粉末等进行判断。该方法对不能靠近观察的轴承或大型轴承尤为有效。
4.轴承的故障预防
轴承属于精密零件,因而在使用时要求具有相当的慎重态度,即使使用了高性能的轴承,如果使用不当,也不能达到预期的性能效果,而且容易使轴承损坏。所以,使用轴承应注意以下事项:
4.1使用安装时要认真仔细
不允许强力冲压,不允许用锤直接敲击轴承,不允许通过滚动体传递压力,热装时加热温度不要超过℃,直接用手拿取轴承时,要充分洗去手上的汗液,并涂以优质矿物油后再进行操作,在雨季和夏季尤其要注意防锈。
4.2使用合适、准确的安装工具
尽量使用专用工具,必须避免使用布类和短纤维之类的东西。
4.3保持轴承及其周围环境的清洁
即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承,也会增加轴承的磨损,振动和噪声。另外要尽量避免轴承处于高温高湿环境中,如确需要,要做好隔离措施。
5.轴承的日常维护
轴承在正常工作状态下,不可能将其拆除进行维护,因此保证轴承良好的润滑是轴承日常维护的主要工作。
滚动轴承的润滑目的是减少轴承内部摩擦及摩损,防止烧粘、其润滑效用如下:
5.1减少摩擦及摩损
在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分,防止金属接触,减少摩擦、磨损。
5.2延长疲劳寿命
轴承的滚动疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。相反地,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。
5.3排出摩擦热、冷却
循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热,或由外部传来的热,冷却。防止轴承过热,防止润滑油自身老化。
另外轴承润滑还可以防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀等。
5.4清洗
将轴承拆下检查时,先用摄影等方法做好外观记录。另外,要确认剩余润滑剂的量并对润滑剂采样,然后再清洗轴承。
A轴承的清洗分粗洗和精洗进行,并可在使用的容器底部放上金属网架。
B粗洗时,在油中用刷子等清除润滑脂或粘着物。此时若在油中转动轴承,注意会因异物等损伤滚动面。
C精洗时,在油中慢慢转动轴承,须仔细地进行。
通常使用的清洗剂为中性不含水柴油或煤油,根据需要有时也使用温性碱液等。不论用哪种清洗剂,都要经常过滤保持清洁。清洗后,立即在轴承上涂布防锈油或防锈脂。
运转世界大国龙腾龙出东方腾达天下龙腾三类调心滚子轴承刘兴邦
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轴承密封件常见故障分析
一、前言
轴承密封件是一种非常重要的保护用密封体,广泛地用在各种压力容器和管道系统上,当受压系统中的压力超过规定值时,它能自动打开,把过剩的介质排放到大气中去,以保证压力容器和管道系统安全运行,防止事故的发生,而当系统内压力回降到工作压力或略低于工作压力时又能自动关闭。轴承密封件工作的可靠与否直接关系到设备及人身的安全,所以必须给予重视。
二、轴承密封件常见故障原因分析及解决方法
(1)密封体漏泄
在设备正常工作压力下,阀瓣与阀座密封面处发生超过允许程度的渗漏,轴承密封件的泄漏不但会引起介质损失。另外,介质的不断泄漏还会使硬的密封材料遭到破坏,但是,常用的轴承密封件的密封面都是金属材料对金属材料,虽然力求做得光洁平整,但是要在介质带压情况下做到绝对不漏也是非常困难的。因此,对于工作介质是蒸汽的轴承密封件,在规定压力值下,如果在出口端肉眼看不见,也听不出有漏泄,就认为密封性能是合格的。一般造成密封体漏泄的原因主要有以下三种情况:
一种情况是,脏物杂质落到密封面上,将密封面垫住。造成阀芯与阀座间有间隙,从而密封体渗漏。消除这种故障的方法就是清除掉落到密封面上的脏物及杂质,一般在风力发电机准备停炉大小修时,首先做安全门跑砣试验,如果发现漏泄停炉后都进行解体检修,如果是点炉后进行跑砣试验时发现安全门漏泄,估计是这种情况造成的,可在跑砣后冷却2吩钟后再跑舵一次,对密封面进行冲刷。
另一种情况是密封面损伤。造成密封面损伤的主要原因有以下几点:一是密封面材质不良。例如,主安全门由于多年的检修,主安全门阀芯与阀座密封面普遍已经研得很低,使密封面的硬度也大大降低了,从而造成密封性能下降,消除这种现象最好的方法就是将原有密封面车削下去,然后按图纸要求重新堆焊加工,提高密封面的表面硬度。注意在加工过程中一定保证加工质量,如密封面出现裂纹、沙眼等缺陷一定要将其车削下去后重新加工。新加工的阀芯阀座一定要符合图纸要求。二是检修质量差,阀芯阀座研磨的达不到质量标准要求,消除这种故障的方法是根据损伤程度采用研磨或车削后研磨的方法修复密封面。
造成轴承密封件漏泄的另一个原因是由于装配不当或有关零件尺寸不合适。在装配过程中阀芯阀座未完全对正或结合面有透光现象,或者是阀芯阀座密封面过宽不利于密封。消除方法是检查阀芯周围配合间隙的大小及均匀性,保证阀芯顶尖孔与密封面同正度,检查各部间隙不允许抬起阀芯,根据图纸要求适当减小密封面的宽度实现有效密封。
(2)轴承密封件动作后主轴承密封件不动作
这种现象通常被称为主安全门的拒动。主安全门拒动对运行中的风力发电机来说危害是非常大的,是重大的设备隐患,严重影响设备的安全运行,一旦运行中的压力容器及管路中的介质压力超过额定值时,主安全门不动作,使设备超压运行极易造成设备损坏及重大事故。
通过实践,主安全门拒动主要与以下三方面因素有关:
1 是密封体运动部件有卡阻现象。这可能是由于装配不当,脏物及杂质混入或零件腐蚀;活塞室表面光洁度差,表面损伤,有沟痕硬点等缺陷造成的。这样就使运动部件与固定部件间摩擦力增大,在其他条件不变的情况下容易引起主安全门拒动。
消除这种缺陷的方法是:检修时对活塞,胀圈及活塞室进行了除锈处理,对活塞室沟痕等缺陷进行了研磨,装配前将活塞室内壁均匀地涂上铅粉,并严格按次序对密封体进行组装。在风力发电机水压试验时,对脉冲管进行冲洗,然后将主安全门与冲量轴承密封件连接,大修后点炉时再次进行轴承密封件跑砣试验一切正常。
2 是主安全门活塞室漏气量大。当密封体活塞室漏气量大时,作用在活塞上的作用力偏小,在其他条件不变的情况下主安全门拒动。造成活塞室漏气量大的主要原因与密封体本身的气密性和活塞环不符合尺寸要求或活塞环磨损过大达不到密封要求有关系。
消除这种缺陷的方法是:对活塞室内表面进行处理,更换合格的活塞及活塞环,在有节流阀的冲量安全装置系统中关小节流阀开度。增大进入主安全门活塞室的进汽量,在条件允许的情况下也可以通过增加冲量轴承密封件的行程来增加进入主安全门活塞室内的进汽量方法推动主轴承密封件动作。
3 是主轴承密封件与冲量轴承密封件的匹配不当,轴承密封件的蒸汽流量太小。轴承密封件的公称通径太小,致使流入主轴承密封件活塞室的蒸汽量不足,推动活塞向下运动的作用力不够,致使主轴承密封件阀芯不动。
消除这种缺陷的方法是:将轴承密封件解体,将其导向套与阀芯配合部分的间隙扩大,以增加共通流面积,再次跑砣试验一次成功。所以说轴承密封件与主轴承密封件匹配不当,公称通径较小也会引起主轴承密封件拒动。
(3)轴承密封件回座后主轴承密封件延迟回座时间过长
发生这种故障的主要原因有以下两个方面:一方面是,主轴承密封件活塞室的漏汽量大小,虽然轴承密封件回座了,但存在管路中与活塞室中的蒸汽的压力仍很高,推动活塞向下的力仍很大,所以造成主轴承密封件回座迟缓。消除这种故障的方法主要通过开大节流阀的开度和加大节流孔径加以解决,节流阀的开度开大与节流孔径的增加都使留在脉冲管内的蒸汽迅速排放掉,从而降低了活塞内的压力,使其作用在活塞上向下运动的推力迅速减小,阀芯在集汽联箱内蒸汽介质向上的推力和主轴承密封件自身弹簧向上的拉力作用下迅速回座。
另一方面原因就是主轴承密封件的运动部件与固定部件之间的磨擦力过大也会造成主轴承密封件回座迟缓,解决这种问题的方法就是将主轴承密封件运动部件与固定部件的配合间隙控制台标准范围内。
(4)轴承密封件的回座压力低
轴承密封件回座压力低对风力发电机的经济运行有很大危害,回座压力过低将造成大量的介质超时排放,造成不必要的能量损失。分析其原因主要是由以下几个因素造成的:
一是弹簧脉冲轴承密封件上蒸汽的排泄量大,这种形式的轴承密封件在开启后,介质不断排出,推动主轴承密封件动作。
一方面是轴承密封件前压力因主轴承密封件的介质排出量不够而继续升高,所以脉冲管内的蒸汽沿汽包或集气联箱继续流向冲量轴承密封件维持冲量轴承密封件动作。
另一方面由于此种型式的轴承密封件介质流通是经由阀芯与导向套之间的间隙流向主轴承密封件活塞室的,介质冲出轴承密封件的密封面,在其周围形成动能压力区,将阀芯抬高,于是达到安垒阀继续排放,蒸汽排放量越大,阀芯部位动能压力区的压强越大,作用在阀芯上的向上的推力就越大,轴承密封件就越不容易回座,此时消除这种故障的方法就是将节流阀美小,使流出轴承密封件的介质流量减少,降低动能压力区内的压力,从而使轴承密封件回座。
造成回座压力低的第二因素是;阀芯与导向套的配合间隙不适当,配合间隙偏小,在轴承密封件启座后,在此部位瞬间节流形成较高的动能压力区,将阀芯抬高,延迟回座时间,当容器内降到较低时,动能压力区的压力减小,轴承密封件回座。
消除这种故障的方法是认真检查阀芯及导向套各部分尺寸,配合间隙过小时,减小阀瓣密封面直往式阀瓣阻汽帽直径或增加阀瓣与导向套之间径向间隙,来增加该部位的通流面积,使蒸汽流经时不至于过分节流,而使局部压力升高形成很高的动能压力区。
造成回座压力低的另一个原因就是各运动零件磨擦力大,有些部位有卡涩,解决方法就是认真检查各运动部件,严格按检修标准对备部件进行检修,将各部件的配合间隙调整至标准范围内,消除卡涩的可能性。
三、结束语
对风力发电机轴承密封件的常见故障原因进行了分析并提出了具体的解决方法,虽然目前电站风力发电机轴承密封件都是由主、辅阀配套组成的,井采用机械和热工控制双重保护。有些故障不易发生,但只有充分掌握轴承密封件的常见故障原因和消除方法,在故障发生时处理起来才能得心应手,对保证设备的安全运行有着重要的意义。
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