15063570556
轴承知识
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滑动轴承测温部件结构分析及改进
2009-11-05 作者：安婧红，李红珍
（山西铝厂氧化铝一分厂）
（山西铝厂氧化铝一分厂）
摘 要：本文从仪表误动作、测值失准两方面介绍了离心压缩机存在的问题；认为问题产生的原因是该机现场测温部件结构的不合理，并分析了信号线接头连接方式和轴承的测温方法；进而从极限标准、传热方式、套管结构、接头方式和改用恺装热电元件五方面提出了改进措施，取得理想效果。
关键词：滑动轴承；测温部件；结构分析；改进；接点松动；基准统一；传热方式
中图分类号：FH133.31 文献标识码：B
一、问题现状
我厂E13709/0.97离心压缩机的传动系统装有八副滑动轴承以支承各个转子，其工况信号大部来自轴瓦，据观察在瓦温监测上主要存在以下问题。
1．仪表误动作。即实际瓦温正常，但仪表时常有突发性超标显示，机组从而发生保护性带负荷跳停。其后果：(1)易造成设备倒转喷油、甚至烧瓦损轴；(2)动力中断；(3)大型电机（2500kW）频繁启动影响电机寿命，大电流冲击电网影响电网安全运行。
2．测值失准。瓦温与进油温度之差规定正常值为20~25℃，而在正常运转时的测量值为2~20℃低于实值，所以起不到应有作用。
二、装配分析
经分析问题产生原因主要是现场测温部件的结构不合理。
1．信号线接头连接方式不当。如图1所示，其信号线接头用螺钉压紧。也因所受瓦盖振动影响，易引起松动虚接。而且此部分接线拆装频繁线易断裂，这都可引起二次表继电器误动，导致机组跳停。
关键词：滑动轴承；测温部件；结构分析；改进；接点松动；基准统一；传热方式
中图分类号：FH133.31 文献标识码：B
一、问题现状
我厂E13709/0.97离心压缩机的传动系统装有八副滑动轴承以支承各个转子，其工况信号大部来自轴瓦，据观察在瓦温监测上主要存在以下问题。
1．仪表误动作。即实际瓦温正常，但仪表时常有突发性超标显示，机组从而发生保护性带负荷跳停。其后果：(1)易造成设备倒转喷油、甚至烧瓦损轴；(2)动力中断；(3)大型电机（2500kW）频繁启动影响电机寿命，大电流冲击电网影响电网安全运行。
2．测值失准。瓦温与进油温度之差规定正常值为20~25℃，而在正常运转时的测量值为2~20℃低于实值，所以起不到应有作用。
二、装配分析
经分析问题产生原因主要是现场测温部件的结构不合理。
1．信号线接头连接方式不当。如图1所示，其信号线接头用螺钉压紧。也因所受瓦盖振动影响，易引起松动虚接。而且此部分接线拆装频繁线易断裂，这都可引起二次表继电器误动，导致机组跳停。
2．E13709/0.97离心压缩机轴承测温方法采用监测瓦体温度其测量精度主要撒于轴承体测温孔底部距瓦面合金的距离△S3及温度计尾端距测温孔底的距离△S2。但在实际应用中受环境、调整及人为的影响，图1中所示的三个间距△S1、△S2、△S3在不同轴承处存在差异且偏大。另外齿轮箱为喷射润滑，飞溅的润滑油会从瓦盖与瓦背接缝处渗入测温孔，而风机瓦则无油，使得两处瓦面与热电阻之间的传热误差较大。理论上，其传热方式为瓦体材料、保护套管、热电阻之间直接接触式金属导热，如图2 (a)所示，而实际应用时为封闭空腔内的辐射换热[图2(b)]及金属与静态润滑油间的导热[图2 (c)]。这里，我们将其简化为单纯的导热，其介质分别为45钢、空气、润滑油。设60℃时的导热系数为λ，其值分别为36W/m℃、0.03W/m℃、0.15W/m℃。由此可见三种介质导热系数的巨大差异是造成瓦温监测反应迟缓、监测不准的主要原因。另外各轴承测温处几何尺寸的不一，亦使各瓦无法设定统一极限标准而不能起到瓦温监测应有的保护作用。
三、改进措施
针对以上分析，我们主要从以下几方面采取措施，如图3所示。
针对以上分析，我们主要从以下几方面采取措施，如图3所示。
1．统一瓦体及测温元件间的几何基准，以设定统一的极限标准。根据经验做如下调整。
△S1=0——信号线长≥套管长；
△S2=1.5mm——拧紧后退出一个螺距；
△S3=10mm——孔深=外半径内半径10mm。
2．统一传热方式，提高传热速度。据传热基本公式Q=KF△t，考虑振动的影响，采用在测温孔中统一添加润滑油，与金属导热相比，虽传热系数K值降低，但传热面积F值增大，再加上△S2的控制使温升速度在安全系数以内。
3．改进套管结构，便于更换调整。压缩机八副轴瓦的测量孔底距瓦盖为80~130mm不等，将其统一为两个规格，长短调整通过保护套管上的调整螺纹进行，如图3所示。
4．改进信号线接头方式。将原螺钉压紧式连接改为插件式连接，外接头采用焊接，可消除接头处的松动和断裂现象。
5．将原普通热电元件改用铠装热电元件，因其热惰性小，反应迅速，能耐振动和冲击，更适合现场工况。
改造后一年来的实践证明，消除了因信号线接头处松动断裂所造成的设备误动作跳停，瓦温监测数值与实际数值基本相符，测温部件对瓦温温升的反应速度亦在安全系数内。离心压缩机的瓦温监测起到应有作用，为我们在设备检修、安全运行方面提供了准确的指导及保障。
△S1=0——信号线长≥套管长；
△S2=1.5mm——拧紧后退出一个螺距；
△S3=10mm——孔深=外半径内半径10mm。
2．统一传热方式，提高传热速度。据传热基本公式Q=KF△t，考虑振动的影响，采用在测温孔中统一添加润滑油，与金属导热相比，虽传热系数K值降低，但传热面积F值增大，再加上△S2的控制使温升速度在安全系数以内。
3．改进套管结构，便于更换调整。压缩机八副轴瓦的测量孔底距瓦盖为80~130mm不等，将其统一为两个规格，长短调整通过保护套管上的调整螺纹进行，如图3所示。
4．改进信号线接头方式。将原螺钉压紧式连接改为插件式连接，外接头采用焊接，可消除接头处的松动和断裂现象。
5．将原普通热电元件改用铠装热电元件，因其热惰性小，反应迅速，能耐振动和冲击，更适合现场工况。
改造后一年来的实践证明，消除了因信号线接头处松动断裂所造成的设备误动作跳停，瓦温监测数值与实际数值基本相符，测温部件对瓦温温升的反应速度亦在安全系数内。离心压缩机的瓦温监测起到应有作用，为我们在设备检修、安全运行方面提供了准确的指导及保障。