滑动轴承检修及维修

首阳山点检定修培训中心滑动轴承在电厂中的应用在火电厂汽轮机、给水泵、凝结水泵、循环水泵、锅炉风机以及大型电机等大型设备的轴承，大部分采用滑动轴承（轴瓦）。轴瓦分为径向轴瓦和推力瓦（扇形块），根据结构型式不同，又进行详细分类。滑动轴承的工作原理顶隙0O1OO1静止状态运行状态滑动轴承的工作原理滑动轴承是建立以油膜润滑理论为基础的一种轴承，该轴承必须有一个完整的供油系统，不间断地向轴承内供给合格的润滑油。从轴承的结构看，轴径与轴瓦之间形成一个楔形间隙，当转子的轴径达到一定转速后，由于油的粘度和附着力的作用，轴径将油带入楔形间隙形成楔形油隙，由于润滑油具有不可压缩性，油在楔形油隙的压强随着楔形通道的变窄而增大，同时油压产生的挤压力也随之升高，随着转速的上升，油压不断升高，当此油压超过轴径上的载荷时，便把轴径抬起，轴径的抬起造成楔形间隙增加，使油压有所下降，当油压作用在轴上的力与轴径上的载荷相平衡时，轴径便稳定在一定的位置上旋转。滑动轴承的工作原理进油楔角推力盘旋转推力瓦滑动轴承分类径向轴瓦：1、圆筒形轴瓦2、椭圆形轴瓦3、三油楔轴瓦4、可倾瓦推力瓦：1、固定式推力瓦2、可调式推力瓦影响油膜完整性的因素润滑油1、充足恒定的油量，稳定的进口油压及适合运行要求的最佳油温；2、油的黏度要求与轴颈的线速度、轴瓦的压强相适应；3、油的质量指标（酸度、水分、杂质等）均在允许范围内。影响油膜完整性的因素轴瓦1、轴承合金完整，无脱胎、裂纹、砂眼、气孔等缺陷；2、滑动轴承的各部间隙符合标准，下瓦接触角正确，其接触面与轴径接触良好；3、轴瓦的紧力符合运行要求；4、调整垫铁与轴承座配合良好，球形瓦的球面能起到调心作用（对于没有垫铁小型轴瓦外部与轴承座应接触良好）。影响油膜完整性的因素轴径1、圆度、圆柱度及表面粗糙度均符合质量标准；2、表面无疤痕、划痕、碰伤及锈蚀现象；除上述条件外，设备的振动、转速等因素也影响油膜的稳定与完整，事实上，以上所述各项内容的要求，也是滑动轴承检修的内容及应达到的要求。径向轴瓦径向轴瓦分类圆筒形轴瓦：轴瓦内孔为圆筒形，该瓦结构简单，油的消耗量和摩擦损失和其它瓦形的轴瓦相比，它是最小的，故广为中小型设备所采用。由于该瓦只有一个楔形压力油膜，故在旋转时轴轴的径向稳定性能差，易产生低频振动，也正因此不足，一些高速、重载的设备很少采用。径向轴瓦分类椭圆形轴瓦：轴瓦内孔为椭圆形，椭圆的长半径位于水平方向，短半径位于垂直方向；该轴瓦的上、下部各有一个楔形压力油膜，使油膜的刚度增强，在垂直方向的抗振性能大大提高，但耗油量及摩擦损失要大于圆筒轴瓦；由于该轴瓦在运行中的可靠性，方便制造与检修，故为重要的热力设备所采用。径向轴瓦分类三油楔轴瓦：轴瓦内孔有三个楔形油膜；据有关资料介绍该瓦在正常运行情况下，在轻载时有稳定作用，在中等载荷时其稳定性并不理想，该瓦的耗能要比椭圆瓦多30%，此值对大容量机组而言绝非小数，同时从制造、检修、运行诸多方面进行比较，该瓦也不占优势。径向轴瓦分类可倾式轴瓦该瓦由3-5块或更多块能在支点上自由倾斜的弧形瓦块组成，瓦块在运行时可以随着转速、载荷及轴承温度的不同而自由摆动，在轴颈的周围形成多个楔形压力油膜，每个油膜作用在轴上的作用力均通过轴颈中心，故而不易产生轴颈涡动的失稳分力，因而具有较高的稳定性。该瓦的减振性能很好，承载能力较大，摩擦耗能小，从多方面比较，该瓦要优于三油楔轴瓦，它越来越多地为现代大功率机组所采用。径向轴瓦解体测量项目轴瓦紧力、顶隙、侧隙及侧隙对称度；下瓦与轴径的接触情况及轴瓦乌金的磨损程度；轴颈圆度及表面粗糙度；油系统的清洁程度及油质化验结果；其他检查项目（油挡间隙及磨损情况、调整垫铁与轴承座的接触情况等）。以上检查项目做好记录，为本次检修做好依据，使轴瓦检修有针对性，并作为资料保存。径向轴瓦检查项目轴承合金无脱胎、裂纹、砂眼、气孔等缺陷；轴径与轴瓦的接触角，接触面积；调整垫铁与轴承座配合情况，球形瓦的球面能起到调心作用（对于没有垫铁小型轴瓦外部与轴承座应接触情况）。轴瓦结合面是否平整，有无毛刺、变形存在。轴瓦脱胎检查及处理轴瓦乌金脱胎的检查方法，除脱胎很明显处可直接查看出外，一般都需将轴瓦浸泡在煤油中，停留片刻后取出擦干，将干净纸放在结合处或用白粉涂在结合处，然后用手挤压轴瓦乌金，若纸或白粉有油迹，则证明轴瓦乌金脱胎。轴瓦检查后发现下列缺陷之一，就必须重新浇铸：轴瓦间隙过大、合金厚度不能再继续研刮、乌金有大面积的砂眼、气孔、杂质、脱胎裂纹等，遇到局部缺陷可采用补焊处理，但要控制好焊接温度，防止造成大面积脱胎。轴瓦着色检查脱胎、裂纹径向轴瓦研刮及接触情况L0.1-0.15L过渡线接触面底部密，向上逐步稀疏油窝下轴瓦轴颈60°径向轴瓦修刮检查径向轴瓦分别和轴承座、轴承压盖接触情况；若制造厂对接触角无明确规定，接触角取60-70度；接触点（高速设备不少于3点/平方厘米，中速设备少于2点/平方厘米），离开接触面后，在瓦的其它部位不允许出现接触点。油窝（油口）：润滑油进入油窝，油即散开，增大油流通道，有利于油膜形成和对瓦的冷却；过渡线：指接触区和非接触区的分界线，要求分界明显，但不允许出现台阶，油窝与瓦面的交界处也应为平滑过渡。径向轴瓦研刮径向轴瓦解体后，检查上、下瓦磨合印痕，上瓦应该没有接触点，若上瓦有接触点，应查找原因，将接触点消除；若下轴瓦磨合印痕小于标准接触面积的70%，考虑对轴瓦进行修刮；下瓦发灰、发亮的接触点先用刮刀修刮，涂红丹再做接触检查、研刮，将轴瓦就位，盘动转子，对轴瓦接触情况再做检查，直到研刮合格（接触角60-70度，进油楔角均匀过渡）。一般修刮轴瓦时，阻油边不做修刮，阻油边也是侧隙测量的部位。轴颈缺陷处理轴颈表面应光亮，无任何伤痕、锈蚀，轴颈圆度与圆柱度要求不大于0.02mm；当轴颈出现锈斑、腐蚀、伤痕及失圆时，应进行及时处理，若缺陷尚未发展到要用机床加工的程度，可在现场用研磨的方法进行修复，自治研磨工具（见下图），在轴颈上包上一层涂油砂布，包上厚度均匀的毛毡，每隔15-20分钟更换一次砂布，手工盘动研磨。轻微锈蚀也可用涂油细砂布衬在布带上，沿轴绕两圈，用手来回拉动研磨。转子调灵活对于一台设备，运行状态下理论上转子应该处于中间位置，这就要求在检修过程中对两端的径向轴瓦进行调整（我们也称为调灵活）；调灵活时首先要去掉轴瓦油档，测量全抬量，将下瓦装入轴承座，测量半抬量，半抬量一般为全抬的二分之一左右，用塞尺测量侧隙均匀，确认无误后可以盘动转子，检查有无摩擦现象存在，并做好记录。轴轴轴瓦径向轴瓦间隙及紧力测量圆筒瓦顶隙：轴颈的千分之1.5-2，侧隙是顶隙的一半。椭圆瓦侧隙：轴颈的千分之1.5-2，顶隙是侧隙的一半三油楔及可倾瓦顶隙为轴颈的1.64-2/1000，由于这类瓦有多块瓦块组成的孔形成圆形其侧隙可按圆筒瓦标准轴瓦紧力：对于圆筒形轴瓦其紧力值0.05-0.15mm，球形轴瓦紧力不宜过大，以免球面失去调心作用，通常取紧力值为0.03mm左右。三油楔轴瓦顶隙测量三油楔及多油楔轴瓦上部是空的，用圆筒瓦测量的方法无法测量顶隙，测量时借助百分表，在轴承支架没有安装以前，将上下轴瓦扣在一起，并紧固连接螺栓，通过轴瓦的上下活动量测量轴瓦顶隙。轴瓦上下移动测量顶部间隙轴颈径向轴瓦顶隙、侧隙测量轴瓦紧力测量轴瓦测量工作中的注意事项铅丝的直径d以压扁后不小于d/2为好。铅丝的长度也不宜过长，一般以轴瓦长度的1/5-1/6为宜；测量被压扁的铅丝厚度应注意最薄处的测量值，也就是设备结合面间隙的最小处，因此在取测量平均值时，对其最小值要进行分析，因为最小值往往是真实的，而平均值则为虚假的；若轴瓦的结合面精度很高，可在两侧结合面放置等厚的不锈钢皮；放置铅丝的位置，一定要符合设备的实际情况。滑动轴承的缺陷及产生原因供油系统故障及油质不良（1）供油系统发生故障，致使润滑油中断或者部分中断，造成轴承合金因缺油而熔化；（2）油质不良，如酸性值超标，油中有水、有杂质等，造成轴承合金与轴颈的磨损与腐蚀，严重时油膜被破坏，出现半干摩擦，导致轴承合金熔化；（3）油温过高或过低。滑动轴承的缺陷及产生原因轴承及轴瓦问题（1）轴承合金质量不合格或浇铸工艺不良，在轴承合金层出现气孔、夹渣、裂纹脱胎等缺陷；（2）由于轴瓦间隙或接触角修刮不合格、轴瓦调整垫铁接触不良、轴瓦安装位置有误等原因，轴瓦与轴颈接触不符合要求，造成轴瓦的润滑与负荷分布不均，引起局部干摩擦而导致轴承合金产生磨损。滑动轴承的缺陷及产生原因轴承以外原因引起的事故（1)设备振动过大，轴颈不断撞击轴承合金层，在合金表面出现白印及可目视到的裂纹，进而在裂纹区的合金开始剥离、脱落。裂纹使油膜受到破坏，脱落的合金会堵塞油隙，致使轴瓦的不到正常的润滑。（2）因轴电流产生腐蚀，其腐蚀发生在轴颈与合金的表面，轻微时其表面失去金属光泽，严重时会把轴颈与合金表面电蚀成麻点，若继续发展，会破坏轴瓦与轴颈的正常接触；（3）因轴颈失圆、表面粗糙、伤痕等缺陷，造成合金超常磨损，破坏油膜的完整性。径向轴瓦故障分析径向轴瓦温度过高或者磨损故障：1、润滑油：进油温度高、进油量小、油质不合格、油路堵塞、滤网压差大、润滑油中断等；2、轴瓦：轴瓦划伤磨损、接触面积过大、接触角过大、进油楔角太小、顶隙小、轴瓦紧力过大、轴瓦灵活调整出现偏差等；3、轴径：轴径椭圆、电腐蚀、表面粗糙或有环形槽；4、其他：设备振动超标影响油膜形成；推力瓦推力瓦的结构形式推力瓦由一组瓦块或者两组瓦块组合，安装在支撑板上，每组推力瓦瓦块的数量有六至十块组合而成，根据受力方向一组推力瓦为工作侧推力瓦，另一组推力瓦为非工作侧推力瓦；推力瓦的形状大多数为扇形，我们通常称为扇形块，随着新型设备的引进，出现了圆形的推力瓦。推力瓦块的支点布置推力瓦的检修要点检查推力盘的瓢偏度与盘面的表面粗糙度，要求推力盘的瓢偏度不超过0.02mm；盘面光滑、无磨痕及腐蚀现象；检查各瓦块合金面的工作印痕及磨损程度，要求各瓦块的工作印痕大小一致，瓦块的合金磨损多发生在瓦块的进油侧，尤其是油不清洁时磨损更甚，同时检查有无脱胎现象；不能调整高度的推力瓦块，要测量瓦块的厚度值，将瓦面置于平版面上，架设百分表，移动瓦块，要求其相对差值不超过0.02mm；推力瓦的推力间隙应小于设备动、静之间的最小轴向间隙。推力瓦块的研刮推力瓦解体后检查推力瓦块有明显的磨损痕迹，应进行研刮处理，将单块推力瓦清理干净后，涂红丹在平板上对研，用三角刮刀进行修刮，要求推力瓦接触点尽可能均匀分布，不要出现空缺部位；平板和推力瓦工作面要清理干净后再涂抹一薄层红丹，防止异物划伤推力瓦工作面；推力瓦工作面研磨合格后，要根据推力盘旋转方向修刮进油油楔，油楔不宜开的坡度太大，工作面上尽量避免开冷却槽，影响油膜的形成。推力盘旋转方向推力瓦块的研刮对于可调整的推力瓦块（比如循环水泵、凝结水泵电机推力瓦），每块推力瓦高度可调整的，直接在平板上研磨、修刮，也可在推力盘上直接研磨、修刮；对于给水泵、偶合器等不可调整的推力瓦块，修刮时厚度要严格要求，厚度误差一般控制在0.01-0.02以内，单块推力瓦研磨合格后要整体组装在支撑板上，和推力盘研磨，检查整体接触情况，若接触不均匀，先对瓦块位置进行调整，再对个别接触太多的推力瓦块进行修刮，最终要全部瓦块均匀接触，使每块推力瓦受力均匀。推力瓦块的研刮推力瓦和平板对研时要清理干净，防止沙粒划伤推力瓦工作面；刮刀修刮方向顺着推力盘旋转方向，刮刀花纹要交叉；不要在修刮好的瓦块上开冷却槽，影响整块瓦的油压；沿着旋转方向开进油油楔，增大瓦块进油量；刮刀刀痕要短，做到稳、准、狠；严禁用砂布打磨推力瓦工作面。推力瓦修刮前后对比推力瓦块修刮后效果结合首阳山#4机B凝结水泵推力瓦修刮后的温度测量数值显示，在凝结水泵推力瓦块修刮前（已运行四年以上），八块推力瓦有四块带有温度测点，显示温度62、65、64、68度，检修后推力瓦显示温度45、46、49、46度，即