小型汽輪機軸承損壞原因淺析
2013-05-13
陳貴科
（廣西金光糖廠）
一般地說，汽輪機軸承在運行中如果沒有外來不正常因素的影響，其壽命應該說是無限的，但是在實際使用中，往往由于供油不足,油質惡化，異物侵入，安裝間隙及中心不正確，機組振動等原因導致軸承損壞。軸承損壞因素雖然是多方面的，但高速輕載汽輪機的滑動軸承損壞原因主要有兩種，一是汽輪機中心偏差過大，二是軸承修刮方法不正確。（廣西金光糖廠）
一、中心不正引起的軸承損壞
汽輪機每次檢修時都要通過聯軸器來正兩個轉子的中心，所謂找中心，就是找兩個轉子連接對輪的圓周，平面的錯位，張口的差值，如果中心偏差過大，將會引起轉子轉動時的附加力，從而引起振動。此時，軸承可能受到兩種情況的影響，一是由于中心不正，各軸承負荷分配不均，使某個軸承特別是聯軸器兩端負荷過大，超出油膜的承載能力而損壞；二是由于中心不正，通過聯軸器的兩根轉子中心線不重合，從一個轉子傳遞給另一個轉子的圓周切線方向的力，相對于轉動的中心線就不能平衡，因此引起轉子及其軸承的振動，這種振動使轉子不斷地對軸承的合金起往復的冷作沖擊作用，軸頸在上下兩個半軸承間的沖擊，破壞了油膜的穩定性，這種現象在受到外界因素的影響時尤為明顯，如機組出力突然變化，周波變化等，如果軸承頂部間隙小，那么軸頸往復運動的范圍就較小，油膜所受的沖擊力自然也較小，但當軸承間隙越大時，軸頂對油膜的沖擊力就越大，甚至造成激烈的振動，合金在受到往復運動軸頸的沖擊下，二金屬表面發生臨界接觸而出現自印，經長時間的冷作作用，受沖擊力Z大的合金表面發生疲勞而產生微細裂縫，由于這些裂縫處于油膜壓力Z高處，在振動及油膜壓力的作用下，裂縫合成一個或是數個單獨的密閉回路，裂縫內的合金塊開始剝離、破碎。一般情況下，軸承的中間部受到的壓力Z大，溫度亦Z高，故損壞部位多在中間位置。軸承損壞后，由于中心發生變化，部分負荷通過聯軸器轉移到其他軸承，一方面減輕了該軸的受力，另一方面軸承的接觸面積變大，相應地提高了承受負荷的能力，在這種情況下，除了聯軸器加速磨損外，軸承受損面積一般不再繼續擴大，除非中心變化太大或機組振動增大。從軸承的損壞原因，如果是中心不正引起的振動造成的損壞，一般損壞面積都比較大，運行的時間越長，損壞的面積就越大。
二、軸承修刮方法不正確引起的軸承損壞
造成軸承修刮方法不正確的主要原因有兩種。一種是在軸承下部60°～120°的范圍內用刮刀刮出一些花坑或井字坑，認為這樣可以寸油，對潤滑有利，這樣做法實際上破壞了軸承的光潔度，使油膜厚度不均勻，對高轉速的機組來說是不利的。一種是將軸承60°～120°的范圍內修刮成與軸頸相配的觸面，亦就是軸頸與軸承接觸的部分與軸頸半徑相等。（見圖一）這種做法往往破壞了軸承與軸頸之間收縮形的契形間隙，眾所周知，軸頸與油膜及旋轉作用力作用下，而是稍微偏隨旋轉方向一定角度。此時，軸頸正好處于原來修刮好的等半徑范圍的邊緣。（見圖二）這個邊緣實際上是一個凸起的部分，軸頸與軸承之間要在這個“高坡”上建立油膜是非常困難的。我們知道，軸頸與軸承之間能形成油膜的先決條件之一是必須有一個良好的契形。否則將不能承載起轉子工作時的負載。由于油膜建立不良，軸頸與軸承很容易發生半液體摩擦，使軸承局部高溫而損壞合金。所以，正確地修刮軸承是防止軸承損壞，提高使用壽命的重要措施之一。
總之，只要正確地掌握滑動軸承的修刮方法，合理地使用測量工具找好機組的中心，使各軸承的負荷分配符合要求，就能將軸承損壞事故減少到Z低限度，提高汽輪機的運行穩定性及安全性。
