解决运行中高压电机加油脂温度攀升问题
（1神华国天津港发电厂）
摘厂次风机电机运行时加入润滑油脂会引起轴承温度短时间升高油脂溶化轴承发出异常声音面损坏轴承甚闸停机危险通分析认轴承室径轴承外径公差配合符合设备实际需通计算轴承受热膨胀量确定轴承外圆电机轴承室公差配合尺寸解决轴承膨胀引起轴承发热问题
关键词轴承室 膨胀量 公差配合
1 引言
厂期次风机均海电机厂生产6KV高压电动机轴承型号SKF 6330C3承担着煤粉送入炉膛务运行工况直接影响机组稳定运行电机处连续运行方式定期加油脂润滑某种原厂次风机加入油脂电机轴承温度直线攀升达100度高温(正常温度60度)伴着油脂溶化轴承发出异常声音时闸停机危险解决温升高问题迫眉睫
2 轴承油脂工作分析
电机轴承润滑润滑脂三维纤维网状结构剪切作拉断时析出润滑油轴承转动元件轴承座轴承座圈形成层润滑膜起润滑作新装润滑脂轴承开始转动时润滑脂首先转动元件甩出快速轴承盖腔循环冷润滑脂旋转轴承座圈外侧切入转动元件紧贴着转动元件表面部分脂剪切作拉断纤维网状结构少量析出润滑油转动元件座圈表面形成层润滑膜余部分润滑脂然保持完纤维网状结构起冷密封作轴承刚开始转动时润滑脂湍动产生摩擦热轴承温度升值然着断剪切作析出润滑油轴承转动元件轴承座轴承座圈形成层润滑膜种摩擦热逐渐减时断转动元件甩出轴承盖空腔润滑脂起良冷作轴承温度逐渐降趋衡值
图1 轴承完整外圈肩部
3 电机加油温升分析
31 现象描述
厂2B次风机电机侧轴承加油半时温度突升130度进行降温处理未见改善申请停运该电机解体检查发现该电机侧轴承滚珠保持架滑道磨损严重磨金属屑保持架粘滞起轴轴承圈产生相运动轴磨损量015mm
32 寻找原
修中2A2B两台次风机解体检修中均发现轴承均程度保持架滑道滚珠磨损检查端盖止口轴承圆心情况定转子气隙均匀批轴承合格情况（生产电机时轴承厂提供）转子轴间隙合格会轴串量造成轴承发热损坏润滑脂符合轴承厂家求轴承轴承室测量程中发现轴承室均径（6330＼C3轴承）319996mm轴承均外径319982mm配合0014mm间隙厂二期国外电机较国外电机滚珠轴承轴承室配合001mm—002mm间隙滚柱轴承0—001mm间隙时北京电力设备厂生产磨煤机电机较配合尺寸均0—002mm间隙基怀疑轴承室径轴承外径间隙合格导致轴承温度攀升
33 质原剖析
知道滚动轴承运行中加润滑脂方面润滑脂半固态刚加进时候没润滑开者说没融化开影响散热温度会段时间升高方面新加润滑脂破坏子原轴承油膜衡状态重新形成油膜需定时间段时间会引起温度升高
运转中轴承外圈温度通常部件温度高外圈滚珠引起膨胀量抵消外圈轴承室径间隙量S甚S轴承室圈会外膨胀导致滚珠滑道压力增进摩擦力增轴承温度升高恶性循环终损坏轴承
基分析想解决轴承温升问题关键轴承室径轴承外径间隙S选取
4 选取间隙S
41 关间隙S规程规定(表1)
Y系列电机轴承室公差选取
轴承室径（mm)
轴承室公差（mm）
>3050
0～+002
>5080
0～+0022
>80120
0～+0025
>120160
0～+0029
表1
轴承径（mm）
轴承外径（mm）
轴承室径（mm）
2009年2A次风机修
14996
31998
32000
2010年2A次风机修
14997
31999
31999
2011年2A次风机修
14995
31998
32000
2012年2A次风机修
14998
31998
31999
2013年2A次风机修
14996
31998
32000
均值
149964
319982
319996
表2 根检修记录出轴承参数均值
参表2计算出间隙S3199963199820014mm参表1间隙S轴承室公差0～+0029范围轴承室公差范围较范围定符合设备实际公差求需精确计算底间隙S取少符合厂次风机电机实际需
42 间隙S计算
421 数统计
根现场实践测量出电机轴承加油脂环境温度高8℃（类型电机较）△t8℃间隙S满足8℃温升膨胀求轴承温度会进步恶化轴承外径D1319982mm轴承室径D319996mm轴承径d149964mm根SKF轴承综合型录出d1205mm轴承外圈厚度H205mm150mm55mm根查阅资料轴承膨胀系数取钢膨胀系数a13×106mm℃轴承滚珠膨胀量轴承滚珠滑道间隙抵消轴承滚珠膨胀量计入具体轴承部位参数代号参阅图1
422 计算程
间隙S取决温升8℃轴承外圈膨胀量S△d1+ △H中△d1轴承圈膨胀量△H轴承外圈膨胀量根金属膨胀计算公式△La×L×△t（a钢膨胀系数L金属长度△t温升△L金属膨胀量）
d1 a×d1×△t 13×106×205×800213 mm（式1）
H a×H×△t13×106×55×800057mm（式2）
式1式2出
S△d1+ △H00213 mm+00057 mm0027 mm（式3）
式3计算出轴承室径应该
D′ D1+0027 mm 319982 mm +0027 mm 320009 mm
5 效果检验
轴承室进行扩径处理运行三月电机检查轴承运行良滚珠保持架滑道磨损注油时温度升仅5—10度属正常范围期机组检修程时外台电动机进行样处理达预期效果
参考文献
1 郭惠俊SKF轴承综合型录海科学技术文献出版社1994
2 李立碑 孙玉福 金属材料热膨胀系数 机械工业出版社2011
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（1神华国天津港发电厂）
摘厂次风机电机运行时加入润滑油脂会引起轴承温度短时间升高油脂溶化轴承发出异常声音面损坏轴承甚闸停机危险通分析认轴承室径轴承外径公差配合符合设备实际需通计算轴承受热膨胀量确定轴承外圆电机轴承室公差配合尺寸解决轴承膨胀引起轴承发热问题
关键词轴承室 膨胀量 公差配合
1 引言
厂期次风机均海电机厂生产6KV高压电动机轴承型号SKF 6330C3承担着煤粉送入炉膛务运行工况直接影响机组稳定运行电机处连续运行方式定期加油脂润滑某种原厂次风机加入油脂电机轴承温度直线攀升达100度高温(正常温度60度)伴着油脂溶化轴承发出异常声音时闸停机危险解决温升高问题迫眉睫
2 轴承油脂工作分析
电机轴承润滑润滑脂三维纤维网状结构剪切作拉断时析出润滑油轴承转动元件轴承座轴承座圈形成层润滑膜起润滑作新装润滑脂轴承开始转动时润滑脂首先转动元件甩出快速轴承盖腔循环冷润滑脂旋转轴承座圈外侧切入转动元件紧贴着转动元件表面部分脂剪切作拉断纤维网状结构少量析出润滑油转动元件座圈表面形成层润滑膜余部分润滑脂然保持完纤维网状结构起冷密封作轴承刚开始转动时润滑脂湍动产生摩擦热轴承温度升值然着断剪切作析出润滑油轴承转动元件轴承座轴承座圈形成层润滑膜种摩擦热逐渐减时断转动元件甩出轴承盖空腔润滑脂起良冷作轴承温度逐渐降趋衡值
图1 轴承完整外圈肩部
3 电机加油温升分析
31 现象描述
厂2B次风机电机侧轴承加油半时温度突升130度进行降温处理未见改善申请停运该电机解体检查发现该电机侧轴承滚珠保持架滑道磨损严重磨金属屑保持架粘滞起轴轴承圈产生相运动轴磨损量015mm
32 寻找原
修中2A2B两台次风机解体检修中均发现轴承均程度保持架滑道滚珠磨损检查端盖止口轴承圆心情况定转子气隙均匀批轴承合格情况（生产电机时轴承厂提供）转子轴间隙合格会轴串量造成轴承发热损坏润滑脂符合轴承厂家求轴承轴承室测量程中发现轴承室均径（6330＼C3轴承）319996mm轴承均外径319982mm配合0014mm间隙厂二期国外电机较国外电机滚珠轴承轴承室配合001mm—002mm间隙滚柱轴承0—001mm间隙时北京电力设备厂生产磨煤机电机较配合尺寸均0—002mm间隙基怀疑轴承室径轴承外径间隙合格导致轴承温度攀升
33 质原剖析
知道滚动轴承运行中加润滑脂方面润滑脂半固态刚加进时候没润滑开者说没融化开影响散热温度会段时间升高方面新加润滑脂破坏子原轴承油膜衡状态重新形成油膜需定时间段时间会引起温度升高
运转中轴承外圈温度通常部件温度高外圈滚珠引起膨胀量抵消外圈轴承室径间隙量S甚S轴承室圈会外膨胀导致滚珠滑道压力增进摩擦力增轴承温度升高恶性循环终损坏轴承
基分析想解决轴承温升问题关键轴承室径轴承外径间隙S选取
4 选取间隙S
41 关间隙S规程规定(表1)
Y系列电机轴承室公差选取
轴承室径（mm)
轴承室公差（mm）
>3050
0～+002
>5080
0～+0022
>80120
0～+0025
>120160
0～+0029
表1
轴承径（mm）
轴承外径（mm）
轴承室径（mm）
2009年2A次风机修
14996
31998
32000
2010年2A次风机修
14997
31999
31999
2011年2A次风机修
14995
31998
32000
2012年2A次风机修
14998
31998
31999
2013年2A次风机修
14996
31998
32000
均值
149964
319982
319996
表2 根检修记录出轴承参数均值
参表2计算出间隙S3199963199820014mm参表1间隙S轴承室公差0～+0029范围轴承室公差范围较范围定符合设备实际公差求需精确计算底间隙S取少符合厂次风机电机实际需
42 间隙S计算
421 数统计
根现场实践测量出电机轴承加油脂环境温度高8℃（类型电机较）△t8℃间隙S满足8℃温升膨胀求轴承温度会进步恶化轴承外径D1319982mm轴承室径D319996mm轴承径d149964mm根SKF轴承综合型录出d1205mm轴承外圈厚度H205mm150mm55mm根查阅资料轴承膨胀系数取钢膨胀系数a13×106mm℃轴承滚珠膨胀量轴承滚珠滑道间隙抵消轴承滚珠膨胀量计入具体轴承部位参数代号参阅图1
422 计算程
间隙S取决温升8℃轴承外圈膨胀量S△d1+ △H中△d1轴承圈膨胀量△H轴承外圈膨胀量根金属膨胀计算公式△La×L×△t（a钢膨胀系数L金属长度△t温升△L金属膨胀量）
d1 a×d1×△t 13×106×205×800213 mm（式1）
H a×H×△t13×106×55×800057mm（式2）
式1式2出
S△d1+ △H00213 mm+00057 mm0027 mm（式3）
式3计算出轴承室径应该
D′ D1+0027 mm 319982 mm +0027 mm 320009 mm
5 效果检验
轴承室进行扩径处理运行三月电机检查轴承运行良滚珠保持架滑道磨损注油时温度升仅5—10度属正常范围期机组检修程时外台电动机进行样处理达预期效果
参考文献
1 郭惠俊SKF轴承综合型录海科学技术文献出版社1994
2 李立碑 孙玉福 金属材料热膨胀系数 机械工业出版社2011
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