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閉式冷卻水泵電機(jī)軸承溫度高解決辦法探討

2012-11-21

作者：李國強(qiáng)
　　在公司全員科技活動中，我重點(diǎn)對我公司四臺閉式冷卻水泵電機(jī)長期存在的軸承溫度高問題進(jìn)行了多方面研究與探索，并將部分方案付諸實(shí)施?，F(xiàn)將課題研究心得總結(jié)如下。
　　閉式冷卻水泵電機(jī)為Y2-315L1-4型三相異步電動機(jī)，參數(shù)為：380V，1480轉(zhuǎn)/分鐘，160KW，F(xiàn)級絕緣，江蘇清江電機(jī)股份有限公司生產(chǎn)。水泵為SLOW250-390IT型，160KW，1480轉(zhuǎn)/分鐘，上海連成（集團(tuán)）有限公司生產(chǎn)。在日常生產(chǎn)中，該四臺電機(jī)均出現(xiàn)定子溫升高、軸承溫度亦高的現(xiàn)象，特別在夏季環(huán)境溫度較高時幾乎達(dá)到軸承溫度極限，直接威脅電機(jī)設(shè)備安全。作為維持發(fā)電機(jī)組正常穩(wěn)定運(yùn)行的重要設(shè)備，閉式冷卻水泵的重要性勿容置疑：發(fā)電機(jī)氫氣冷卻器冷卻水、發(fā)電機(jī)及汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)軸瓦潤滑油冷卻、發(fā)電機(jī)定子冷卻水冷卻、高、中壓給水泵電機(jī)冷卻、常用空壓機(jī)冷卻、化學(xué)主要制水設(shè)備等設(shè)備的冷卻水都由閉式冷卻水泵提供，所以我非常關(guān)注這些既重要、運(yùn)行溫度又很高的設(shè)備的運(yùn)行狀況，特別是大負(fù)荷雙泵運(yùn)行時的狀態(tài)。夏季#1機(jī)#1閉式冷卻水泵電機(jī)前端軸承曾采取過用外設(shè)冷卻風(fēng)扇對吹軸承散熱的方法應(yīng)急。
　　在這次科技活動中，我把解決閉式冷卻水泵電機(jī)的軸承發(fā)熱問題作為重點(diǎn)研究項目，特別是#1機(jī)#1閉式冷卻水泵電機(jī)。通過觀察、研究、試驗，我發(fā)現(xiàn)正常情況下單純的軸承溫升是有限的，但為什么溫升過高仍是Z直接、首先要解決的問題。探其究竟，除軸承運(yùn)行中自身運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱量外，軸承的運(yùn)行條件，如潤滑脂的類型、質(zhì)量、性能都對軸承溫升起著很重要的作用，影響很大。除此之外，很重要的一個因素就是由于閉式冷卻水泵電機(jī)定子運(yùn)行中溫升大，溫度高。通過一定時間的運(yùn)行，特別是夏季高負(fù)荷狀態(tài)下該電機(jī)溫升Z高達(dá)到60－70℃，使軸承溫度達(dá)到接近90℃。運(yùn)行中相當(dāng)一部分熱量通過機(jī)殼、轉(zhuǎn)軸和內(nèi)部空氣等介質(zhì)傳遞給了軸承，導(dǎo)致軸承溫度過高。所以要解決該電機(jī)軸承溫度高的問題，除了要采取措施降低軸承本身溫度外，還要追根溯源，解決電機(jī)定子嚴(yán)重發(fā)熱問題。
　　電機(jī)定子溫升大的原因有以下幾方面：一是負(fù)荷過重。該型號水泵功率是160KW，表面看電機(jī)出力與水泵功率相匹配；但從運(yùn)行情況看，有小馬拉大車之嫌－電機(jī)自身因電流大而使定子發(fā)熱嚴(yán)重。此問題的解決可以通過改造電機(jī)定子繞組，在保證槽滿率情況下加大電機(jī)定子繞組線徑的方法來解決。但此方案成本接近于重新購買一臺新電機(jī)，成本和周期都較大、較長。所以在原設(shè)計設(shè)備配套能夠保證定子繞組運(yùn)行溫度不超過繞組絕緣設(shè)計溫度極限的情況下，我考慮重點(diǎn)針對軸承本身解決其溫度高的問題。首先在選用軸承時選擇正規(guī)廠家的品質(zhì)優(yōu)良的軸承；其次，對軸承加強(qiáng)日常巡查監(jiān)護(hù)，定期或根據(jù)其運(yùn)行狀況加油脂或換油脂，保證油脂品質(zhì)良好；第三，也是Z重要的，就是選用優(yōu)質(zhì)高性能潤滑脂，包括其抗磨、極壓、抗氧化、防銹性能等；要具有很高的使用溫度和很長的使用壽命，具有很好的抗微動磨損性能；適用于高溫下重負(fù)荷軸承長時間運(yùn)行。為此，我選用比較符合這些性能要求的長城系列潤滑脂－長城7008或7019極壓高溫潤滑脂。通過在#1機(jī)#1閉式冷卻水泵電機(jī)前端軸承上使用長城7008潤滑脂試驗，收到了較為理想的效果，軸承溫度較此前大為降低，較使用原通用鋰基質(zhì)的同型、同工況電機(jī)軸承溫度差值、Z大降幅15－25℃。Z為明顯的效果就是更換該潤滑脂后沒有再出現(xiàn)此軸承溫度過高而危及設(shè)備運(yùn)行的情況。
　　接下來我準(zhǔn)備用品質(zhì)更好的長城7019潤滑脂用于閉式冷卻水泵電機(jī)軸承做運(yùn)行性能試驗，期望其能夠達(dá)到更好的運(yùn)行效果。而且在今后的設(shè)備維護(hù)工作中將逐步把所有閉式冷卻水泵及其它運(yùn)行溫度高、沒有特別要求的電機(jī)的軸承改用該長城系列高性能潤滑脂。這樣做油脂的代價要高一些，但相對于運(yùn)行中的設(shè)備，特別是一些重要設(shè)備的長期安全、穩(wěn)定，進(jìn)而對整個發(fā)電機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行都是大有裨益的，顯而易見，費(fèi)效比相當(dāng)可觀！