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锅炉引风机轴承发热与振动过大未必同源

锅炉引风机轴承发热与振动过大未必同源
作者:云获客 来源: 技术分享 23 次浏览

锅炉引风机轴承温度高和振动大常常被当成同一个零件损坏,但润滑不良先发热,叶轮积灰不平衡先振动,两者升温的部位和频率并不一样。

锅炉引风机轴承发热与振动过大未必同源

锅炉引风机轴承座温度升高时,振动往往也被一并报上来,于是检修容易认定是同一只轴承已经散架。温度和振动确实可以互相加重,但它们不是从同一个机理起步的。润滑油膜先破坏时,温度上升得快,振动在一开始只是高频的粗糙感;叶轮质量分布先失去平衡时,振动以转频为主,轴承温度要等载荷循环一段时间才跟着爬。

轴承发热而振动尚不明显,多半是油膜和冷却的问题。润滑脂填得过满,滚动体把脂反复搅拌,热量积在滚道里,多余的脂从密封缝挤出后结块,新脂又进不去。填得过少或油位低于滚动体中心,金属直接接触,温度同样升高,但排出的是发黑的干渣而不是新鲜油脂。两种错误的加油都使轴承座局部发烫,风机的转频振动幅值却可以仍在原来的范围内。

冷却中断会把这件事做得更像“轴承坏了”。锅炉引风机若采用水冷轴承座,水路堵塞或阀门关闭后,同样的摩擦热不再被带走,回油或轴承外圈温度连续上升。此时振动频谱里不一定出现新的故障频率,因为滚道尚未剥落。把冷却恢复以后,温度能在负荷不变的情况下回落,这就把散热失败和零件损坏分开了。

振动先来时热不一定在轴承里

叶轮积灰或磨损不均,使锅炉引风机转子的质量中心偏离旋转中心。不平衡力与转速的平方成正比,振动主要出现在转频,相位稳定,水平和垂直方向都有,轴承座是被迫跟着摇。滚道承受的是周期性附加载荷,温度上升缓慢,而且两只轴承往往同时有感觉,并不只热一只。

联轴器不对中则把轴向的往复力加进来。锅炉引风机靠近联轴器的那只轴承会又热又振,远离联轴器的一端振动较小,轴向振动相对明显。这和叶轮不平衡不同:不平衡以径向转频为主,两端幅值较为接近;不对中常带有二倍转频,并且轴向分量突出。只换轴承而不处理对中,新轴承仍会在同一端发热。

轴承自身剥落时,温度和振动才会真正交汇到同一个零件上。滚道出现坑点以后,振动频谱里出现轴承特征频率,保持架频率也可能浮出来,温度因为局部冲击而上升。这种频谱不会因为清扫叶轮或重新对中而消失。在特征频率出现之前,就把温升和振动收成一次轴承更换,常常换掉的是还没有坏的那一只。

用部位和频率把两者拆开

判别时先摸清热在哪一端、哪一个方向。锅炉引风机只有自由端轴承发热、振动幅值变化不大、油脂发干或被搅稀,偏向润滑和冷却。两端径向振动同时升高、相位稳定、清灰后振幅下降,偏向叶轮不平衡,轴承只是受力者。靠联轴器一端轴向振动突出并伴随二倍转频,偏向不对中。

还可以看温度和振动谁先变化。润滑不良往往在加油或断冷却之后几小时内温度先行,振动落后。积灰不平衡随着运行天数变大,振动先行,温度是后来的伴随现象。频谱里如果已经有清晰的外圈或内圈特征频率,才说明发热和振动终于落在同一只轴承上。

误判的代价不一样。把积灰不平衡当成轴承损坏,新轴承装上去仍会在同样的转频下摇。把润滑过量当成叶轮问题而去清灰,轴承座温度不会下降,脂仍然在滚道里搅热。锅炉引风机的轴承座把两类故障的信号叠在一起,部位、方向和频率却并不叠在同一个零件上。

润滑脂牌号过硬或过软,也会让锅炉引风机的轴承先热起来。过硬的脂在运行温度下仍推不开,滚道缺少油膜;过软的脂被甩到密封外侧,滚道同样缺油。两种脂的振动频谱在剥落出现之前都接近正常,只能从脂的稠度和温升曲线上把它们和叶轮不平衡分开。不平衡的温升要等转频载荷循环多时以后才出现,而且两端轴承一起慢慢热。

所以轴承温度高和振动大,在锅炉引风机上可以来自润滑油膜、冷却水路、叶轮质量分布或联轴器对中,不一定是同一只轴承先坏。先分清热和振谁领先、出现在哪一端、频率是转频还是轴承特征频率,再决定是补油、恢复冷却、清叶轮还是重新对中。