哈尔滨轴承集团公司黑龙江哈尔滨150036
摘要：文章主要针对某电厂锅炉B一次风机轴承出现的问题进行了分析，同时对其他辅机设备进行了类似整改，建立了规范的监测系统和巡检制度，目前已有效解决了一次风机及其他转机轴承故障频发的问题。
关键词：一次风机；轴承；损坏原因
引言：
通过对某电厂锅炉B一次风机轴承损坏的原因进行分析，有针对性地提出了防范措施，提高了设备的运行可靠性。
1.设备概述
某电厂锅炉B一次风机使用的是上海鼓风机厂生产的2008/1060型单吸悬臂支承离心式风机，风机流量229464m3/h，风机全压17277Pa，风机转速1480r/min。配套使用的电机由湘潭电机厂生产，型号STMKK450-4L，电机功率1400kW，电机电压6000V，额定电流183.4A。
2.检查情况
该风机出现故障停运后，检修人员随即开展抢修工作，对锅炉B一次风机轴承箱进行解体。检查发现，风机前端轴承在轴上卡死，未发现轴承有跑圈现象。轴承解体后外观可见内外环严重剥落、滚珠体破裂，保持架出现磨损，同时前端轴承座内发现较多从轴承上剥落下的金属，鳞片状、呈锐边，面积较大且较厚，后端轴承除保持架有轻微磨损外，未发现其他异常。将前端轴承破裂的滚珠体送金属检验组做光谱检测分析，只是判断该滚珠体材料为GCr15，并未得出辅助分析滚珠体损坏原因的有效结论。轴承箱解体后，发现润滑油（46号抗体磨液压油）外观呈炭灰色，油中含有大量铜粉和金属屑。油样化验水分和黏度均合格，油样颜色呈炭灰色可能是高温碳化所致。
3.原因分析
（1）2015年11月，该风机大修时更换了前、后轴承，设备运行至2017年7月底，温度及振动均保持在正常范围。该风机故障前，最后一次振动频谱采集为2017年7月27日。此前该风机前端轴承振动频谱各频率成分基本正常，且各频率幅值均无明显上升趋势。值得一提的是，该风机自大修以来，风机前轴承振动频谱中存在后轴承外环故障频率（115.9Hz）及其谐波频率。但是该频率幅值较低，且peakvue波形峰值也很低，即使轴承外环有故障，也是早期故障，因此风机轴承解体后只发现前端轴承损坏，后端轴承除保持架有轻微磨损外从外观上并未发现有其他异常。（2）由于8月份尚未开始进行系统的振动频谱采集，故未能采集到故障前的振动频谱。考虑到正常的轴承故障发展一般会经历四个阶段，且持续时间会比较长，而该轴承从7月27日至8月20日短短二十几天就出现严重损坏的现象，并非是正常的轴承磨损发展过程。（3）将该风机轴承箱的润滑油送化验班进行化验，油中水分和黏度均合格，而油样颜色呈炭灰色可能为高温碳化所致，至于油中所含大量金属屑和铜粉则是由于前端轴承严重磨损所致。初步可以排除润滑油本身的问题。（4）风机前端轴承温度异常上升的过程中，机组负荷稳定、风机导叶开度和电流均未变化，说明轴承损坏跟运行工况无直接关系，轴承并未承受过大的冲击负荷。（5）初步分析认为前端轴承故障主要是8月份才开始发展，至8月20日凌晨内圈滚道首先出现疲劳剥落现象，轴承出现异常响声。随着滚珠不断和滚道的脱皮区域接触，造成所有的滚珠均存在大小不均的凹坑和磨痕，进一步导致外环出现剥落和凹坑，此时轴承温度出现明显上升，轴承受热膨胀，游隙减小，摩擦接触面变大，摩擦产生的热量增加，导致轴承温度进一步上升，游隙进而消失。游隙消失后，滚珠体丧失了滚动能力，滚珠产生滑移，致使部分滚珠碎裂，同时因摩擦产生的热量剧增，使滚动轴承温度急剧上升，最终轴承抱死。（6）综合分析该锅炉B一次风机前端轴承损坏主要是由于轴承出现疲劳磨损失效所致。认为该轴承可能存在制造工艺问题，可能为热处理不当。
4.暴露问题
（1）轴承质量验收专业性不够，没有对新轴承的材质及硬度等性能进行检测，轴承运行才一年半，轴承即出现严重损坏，离设计寿命相差太远。（2）对重要辅机润滑油的监督力度不够，一次风机轴承润滑油未列入定期取样化验项目，不能有效监测轴承的磨损情况。（3）各部门之间信息沟通不畅，发现异常情况后未能及时向其他部门反馈交流，致使未能有效判断轴承故障的严重程度。
5.纠正及预防措施
5.1严把采购验收关
在风机轴承采购过程中，采购人员要严格按照规定要求进行采购，尽量选择大品牌、可靠性强的轴承，在保证轴承质量与使用寿命的前提条件下，再考虑经济性，以有效降低风机轴承的故障发生率，保证轴承的正常运行，从而保障电厂运转的正常进行。
5.2重视风机轴承的运行维护与管理
风机轴承的运行情况与使用寿命深受温度因素的影响，工作人员要重视风机轴承运行过程中的冷却工作，以有效控制风机轴承运行过程中温度的上升幅度，尤其是夏季高温天气时，可临时安装冷却风扇，避免电机热风直吹轴承，导致风机轴承温度明显上升，加重风机轴承的受损程度。如果经济条件允许的话，电机风冷器可换成水冷器，或者是将水冷降温装置直接安装于轴承座上。在风机轴承正常运转的过程中，需加强重要辅机的润滑油监测，将此类重要设备的润滑油列入定期取样化验项目，重点化验在用油的水分、黏度以及颗粒度等指标。而不同的季节，风机轴承运转时润滑油的补充间隔天数均不相同，例如：冬天时，风机轴承正常运行20d后，工作人员需严格按照规定要求进行润滑油的补充；夏天时，风机轴承正常运转10d后，工作人员需按规定补充润滑油。而在风机轴承运行过程中，一旦出现温度异常或者是微小振动等情况时，工作人员需给予重视，并针对上述异常情况进行详细分析，以明确导致异常状况的原因，制定有效的解决措施，避免风机轴承受到更大的损伤。
5.3重视日常巡查，以保证风机轴承的正常运行
在风机轴承运行的日常巡视过程中，工作人员需注意提高风机轴承运行的巡检质量，并详细记录风机轴承日常运行的数据资料。例如：检修班组每天均需在固定时间进行巡检，每次巡检时需记录相关数据，如振动、温度等。对于此类重要设备应缩短精密点检周期，由原来的每月1次缩短为每月2次，通过缩短重要设备的检修周期来保障重要设备的正常运行，一旦发现重要设备运行中存在异常情况，需立即上报，并迅速采取应急措施进行处理，以有效降低重要设备异常情况造成的不良影响，缩短重要设备的停运时间[1]。
5.4加强转动设备的检修质量验收
对于各转动机械数据一定要在规定范围内，防止因轴承检修安装配合间隙调整不当，联轴器中心不正等引起的振动过大；安装轴承时禁止暴力敲打轴承，防止损坏轴承。工作人员需想方设法降低高压变频器电源产生的影响，针对高压变频器的输入电缆与输出电缆可通过屏蔽层两端接地、屏蔽电缆等措施进行有效控制，从而有效降低由电机向大地流入的高次谐波电流量，大大减少风机轴承所承担的电流量，以此有效降低风机轴承受到的损伤。
5.5更换轴承
经查询FAG轴承手册，该一次风机原设计轴承FAG6232动载荷为200kN，静载荷为204kN，而FAG7232轴承的动载荷为236kN，静载荷为280kN，均大于原设计轴承载荷，因此如果一次风机轴承再出现异常，建议将风机电机侧轴承更换为7232BC3M轴承。
结论：
文章针对某电厂锅炉B一次风机轴承损坏原因进行了分析，进而找出相应的解决措施，希望能够给相关人士提供参考价值。
参考文献：
[1]濮良贵，纪明刚.机械设计[M].7版.北京：高等教育出版社，2019：1-398.