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哈尔滨轴承向振动的5大原因及机理分析
  • 哈尔滨轴承向振动的5大原因及机理分析

  哈尔滨轴承设备运行都会有损坏或达到使用寿命的周期,矿用设备同样也不例外。当遇到设备损坏时或需要更换时,使用单位就会结合设备的运行条件制定维修计划,并要求在规定的时间内进行维修或更换部件。矿用吸水泵高压电机轴是常见的设备损坏部件之一,因为其重要性,故而一直是使用单位的心头刺。

  如何不损伤原设备,操作又不会过于繁杂,最好是能在线完成修复并且继续长期的使用,成为首要考虑的原因。

  现在的技术中,除了传统老工艺外,许多依靠新科技的工艺也开始上线,比如时下流行的碳纳米聚合物材料。不需要复杂的外协和离线操作即可完成,且不会对原设备进行损坏,修复后原设备的使用寿命也是首屈一指的。

  索雷工业碳纳米聚合物材料修复矿用吸水泵高压电机轴承位磨损的方案及步骤

  根据矿用高压电机使用环境和电机的转速分析,利用高压电机轴承位左右相邻的尺寸公差,加工《索雷工装》是实现在线修复确保同心的最佳方案,现场操作步骤如下:

  ①拆除定位轴承及轴瓦座,利用外径千分尺测量轴径各尺寸,并进行复测核准后精加工工装;

  ②清理轴承位修复部位的油污,然后用乙炔氧气枪火焰将油迹碳化,注意禁止高温避免对轴造成影响;

  ③空试工装,检查工装与轴的配合紧实度,同时观察工装是否闭合;

  ④ 修复部位相邻部位做好保护,避免磨损其它部位;

  ⑤用角磨机砂轮片打磨轴承位,使之露出金属原色表面越粗糙越好,打磨后要求干净、干燥、坚实、粗糙;

  ⑥用无水乙醇清洁修复部位,清除灰尘铁屑并直至乙醇挥发殆尽;

  ⑦按照SD7104材料的1:3调和比例将材料迅速调和均匀,至无色差;

  ⑧工装内壁用无水乙醇清洗干净,将SD7000脱模机擦涂表面,至均匀无遗漏;

  ⑨在轴上修复部位涂抹SD7104材料,涂抹均匀至无气孔;

  ⑩迅速安装工装,至SD7104材料固化;

  取下工装,清除多余SD7104材料,检测修复后轴径尺寸;

  将轴承加热到100摄氏度左右,严禁超过120℃,迅速安装轴承;

  调整轴与轴承座、连接联轴器,调整电机与吸水泵的对论同心,开机运行。

  径向振动就是发生在垂直和水平方向上的振动。

  轴向振动是指其轴承体包括上圈体和下圈体,在内圈体与外圈体之间或上圈体与下圈体之间安装有滚动体的简单结构,从而引起的振动。

  相对于径向振动,轴向振动处理起来就比较困难,所以我们本篇文章就来说说。那么什么是引起轴向振动的主要原因呢?激振力过大和轴承座刚度差。

  径向振动过大引起的轴向振动分析

  有两种情况:

  :直观地讲,轴承座的轴向振动应该是由于转轴的轴向运动所引起的。但是实际上,转子和轴承之间有一层油膜。转子的轴向运动经油膜传递到轴瓦上后,很难引起轴承座的轴向振动。实际机组发生的轴向振动大多是由于径向激振力引起的。从动力学角度分析,径向力与轴向振动不在同一个方向上,不应该引起轴向振动。但是,考虑轴承座支承弹性后,径向力会间接激发起轴向振动。现以上图为例进行分析。

  假设转子上存在一阶型式的不平衡力,转子挠曲呈现一阶振型。t1时刻,转子两侧轴承座承力中心偏向外侧;t2时刻,转子两侧轴承座承力中心偏向内侧。不同时刻,轴承座承力中心点发生周期性变化,导致轴承座沿轴向摆动。一阶挠曲下,两侧轴承座轴向摆动方向相反。二阶挠曲振动作用下,两侧轴承座轴向振动为同相。如果轴承座刚度很大,由此引起的轴向振动很小,可以忽略。如果轴承座具有弹性,径向振动就会间接激发起轴承座的轴向振动。

  如果A、B两侧支承刚度也相同,那么径向振动不会激发轴向振动。如果A、B两侧垂直振动反相,或者A、B两侧垂直振动同相,但两侧支承刚度不对称,这两种情况都会导致轴承座的轴向振动。

  上述2种情况下发生的轴向振动,往往都伴随着较大的径向振动。因此,轴向振动大时,如果径向振动也大,最好的处理方法就是首先减小径向振动。工程实践表明,径向振动减小10%后,轴向振动减小的百分比可能更高。此种情况下,减小激振力比提高轴承座刚度的工作量要小得多,而效果要明显得多。

  有时轴承座垂直和水平振动消除后,轴向振动仍然较大。这种情况大多是由于轴承座本身刚度不足所引起的。轴承座与台板以及台板与基础之间的联结松动、结合面接触不均匀、二次灌浆松动、台板底部垫铁走动等都有可能诱发轴向振动。这类故障的处理必须结合机组检修进行。

  转子中心偏差较大时,联轴器螺栓连接后,轴颈处会出现较大晃度,如上图所示。随着轴颈的旋转,油膜压力会发生周期性的变化,严重时将导致轴承座的轴向振动。

  球面轴承轴瓦外表面为凸形球面,轴承盖与轴承座的支承表面为凹形球面。这类轴承具有自位功能。轴颈倾斜时,轴承能够自动调整轴瓦中心线角度,使轴瓦乌金面与轴颈之间始终保持轴向接触良好。但是,当球面瓦与瓦座之间的过盈较大时,瓦枕将压住轴瓦,使其失去自位功能,从而产生较大的轴向振动。

  有些发电机轴承上常会出现频率为二倍频的轴向振动。电磁激振力是诱发二倍频振动的主要因素。轴承座刚度正常时,轴承座的自振频率大多高于二倍工作转速,电磁激振力不会诱发大幅度的二倍频振动。但是,当轴承座与台板或台板与基础之间的连结刚度较差时,轴承座的自振频率可能落入二倍转速频率附近。在发电机电磁激振力的作用下,导致轴承座出现较大幅度的二倍频轴向共振。出现这种情况后,需要检查轴承座连结刚度、减小转子对中偏差、检查和调整发电机转子和静子之间空气间隙的均匀性等。

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