1、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,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
2、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,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,
3、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
4、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
5、,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
6、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
7、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,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
8、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
9、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
10、转子,检查有无摩擦现象存在,并做好记录。,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
11、量轴瓦顶隙。,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
12、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
13、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
14、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
15、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。,推力瓦块的研刮,对
16、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
17、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,即使到夏季推力瓦温度也没有超过62度。,推力瓦调整,每块推力瓦都要根据旋转方向修刮进油油楔,和推力盘接触面积超过70%,一组推力瓦整体组装后每块推力瓦都能自由活动,和推力盘对研每块瓦接触良好,推力间隙在合格范围内,设备不同推力间隙值不同
18、。 对于立式泵的推力瓦调整,先测量总串动量,预调推力瓦的位置,每块瓦调整后应受力均匀,定位块不影响推力瓦块摆动。如果推力瓦调整时,盘动转子始终有推力瓦块松动,和推力盘在同一位置,就要考虑推力盘瓢偏问题。,推力瓦故障分析,推力瓦温度高、磨损 1、润滑油:油质不合格(水、杂质)、油位过低或供油不足、有其他润滑油、润滑脂混入、系统泄漏。 2、推力瓦:推力间隙不合格、接触面太小、进油油楔小、有裂纹、脱落、夹渣等缺陷。 3、推力盘:工作面有碰伤、划痕、表面粗糙、瓢偏、电腐蚀等。 4、其他:平衡盘、平衡鼓磨损或者间隙超标,轴向力分配不合理、测温线断裂。,径向轴瓦、推力瓦补焊,当轴承合金层出现砂眼、气孔、裂
19、纹磨损(包括大面积的磨损)及熔化等缺陷时,可采用补焊的方法进行修复。,推力瓦补焊,轴瓦补焊注意事项及工艺,补焊用的轴承合金应与瓦上合金的牌号相同; 再补焊前,对瓦上的缺陷处进行处理。如:对气孔、砂眼应用錾子将表面上和表层下的缺陷全部剔除,为了除去补焊面的残留油污,可用小号火嘴对补焊面进行加热,使油污气化,或者用丙酮、四氯化碳清洗干净。 补焊用的合金焊条可用火焊将乌金熔化后在角铁上制作,直径以6mm左右为最佳。 补焊过程中必须严格控制瓦胎温度,除补焊处外,瓦胎其他部位的温度不许超过100度,为防止瓦胎受热过于集中,对大面积的补焊应采用交换位置补焊,也可将瓦胎浸泡在水中。 对于一些露出瓦胎的部位,应先进行镀锡处理后再进行补焊合金。 补焊面积不大时,可以进行手工修刮,面积大时,应采用机床加工。,油系统检修几点建议,油系统必须清洁,做好放异物措施; 禁止使用有绒毛的破布清扫油室和管道; 接触油系统时禁止戴手套; 禁止在管道法兰上直接敲打垫子; 检修过程中注意细节问题,防止出现虚假数据。,