多级泵电机轴瓦止推面烧损原因分析和对策_湘电集团有限公司_湘潭电机股从限公司

多级泵电机轴瓦止推面烧损原因分析和对策

摘要：针对多级泵电机轴瓦止推面烧损故障，从泵的推力轴承、电机支承轴承、联轴器等方面进行原因分析，并提出相应的处理意见。
关键词：多级泵电机；轴承；损坏分析；处理

《中国设备工程》2005年第九期上，刊登了广州石化建筑安装工程公司温国伟同志关于“多级泵电机轴瓦止推面烧损原因分析和对策”一文，现对文中的分析与处理思路进行一些交流和商榷，以期共同提高。
DG270140B型给水泵是我国在20世纪70年代初在苏制5u10型给水泵的基础上，自行研制开发的第二代高压电站给水泵，作为50MW单元机组与l00MW扩大单元机组的给水泵，在20世纪80年代曾得到广泛使用，但出现文中所描述的故障却极少见。该泵的结构见图1。

我们认为联轴器的形式与轴承止推面的损坏并没有直接关系，而应关注以下问题：(1)泵的推力间隙是否偏大；(2)电机轴承推力间隙是否偏小；(3)电机转子两侧推力间隙是否不对称；(4）电机与泵在安装定位时，未考虑电机转子与泵转子的正常运转位置，也就是磁力中心问题；(5)电机转子水平状态。
一、推力轴承
泵推力间隙定为2mm明显偏大。在泵启停或较大变工况条件下（含在30％额定流量下的运行状态），泵转子处于失稳状态，产生瞬间轴向脉动，为保护平衡盘推力面不致磨损而设置了推力轴承装置，其轴向负载仅有额定工况下轴向力的15％左右，推力轴承的负载设计也是以此为依据的。2mm的推力间隙对叶轮前后盖板轴向间隙的保护量程来说偏小，是不安全的，一般应选B=B1=3~4mm左右。在泵转子轴向脉动时，2mm的推力间隙将使轴承合金面承受推力盘的较大冲击负载，这是需要予以重视的。另一方面，泵的平衡机构采用平衡盘结构，最大特点是能根据平衡盘前后的压差，自行调节转子位置，但推力轴承装置却有一个负面作用，即在一定程度上限制了平衡盘自行调节的性能，制约了其灵敏度。
推力轴承的轴向间隙需考虑以下几个因素，推力间隙过大或过小都会造成不稳定。
1．推力盘工作面与非工作面的端面跳动应控制在0.03mm以内。
2．两侧推力瓦面对轴线的跳动应不大于0.025mm。
3．推力瓦轴承工作油膜厚度应在0.02～0.03mm左右。
4．考虑装配误差及推力盘与推力瓦轴向预留间隙，以满足轴承副的冷却空间，同时为不过大制约平衡盘的灵敏度，这几部分总共有0.40～0.45mm即可。
目前300MW、350MW机组50％容量的主给水泵推力间隙均控制在此范围内，实践证明，此间隙量合理可行。在特殊条件，即不过频繁变工况启停，避免在小流量区域长期运行状态下，拆除推力轴承泵也可正常运行。
二、电动机两侧支承轴承的推力间隙及轴水平
支承轴承的推力面在电机启停瞬间起作用，此时绕组的磁场尚未建立或已消失，泵转子产生的轴向脉动通过联轴器传递过来，这种不稳定现象在极短时间内即可消失，其对电机转子产生的轴向推力也有限。如将两侧支承轴承的推力间隙放大(≥2.5mm)，则即使泵的推力间隙仍为2mm，推力面也不会产生碰摩。需要指出，支承轴承的推力间隙偏小对轴承的回油不利，会使轴承温度升高。
此外还应注意下列问题。一是确定电机转子与绕组的磁力中心位置。可单转电机，在轴的外伸端划线定位，然后打开两侧轴承检查四处推力间隙是否一致，即H1≈H2≈H3≈H4（允差≤0.1mm)。二是电机与泵联轴器的间隙须大于推力间隙加上泵在故障状态下平衡盘最大允许磨损量，一般可在6～8mm之间。三是电机轴水平是否符合标准要求。电机轴水平误差应控制在0.03mm/m，过大则在停泵时会使电机轴轴向移动，导致轴承推力面碰摩。正常运行时，也会造成一定的轴向分力，增加轴系负载。
三、联轴器
给水泵原设计采用LT型弹性柱销联轴器，这种联轴器弹性模量大，单位体积储存变形能大，阻尼、缓冲、减振性能好，可补偿轴向位移。它依靠柱销组的锁紧力产生接触面的摩擦力矩，并压缩橡胶组件来传递扭矩，较适合安装在运转精度高、冲击负载不大的轴系传动，锅炉给水泵完全适用。另外维护工作量极小，不用注油润滑，更换弹性组件方便。

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