DT M350/600磨煤机主轴承温度高的处理

索铜亭

（华能德州电厂，山东 德州 253024）

1 DT M350/600磨煤机概况

华能德州电厂Ⅰ，Ⅱ期4台300MW燃煤汽轮发电机组，单机制粉系统采用4台低速钢球磨煤机，型号为DT M350/600，转速为17.69r/mIn。磨煤机主轴承为半瓦形式，轴承盖为焊接件，上有喷油嘴，能对轴颈连续均匀地供油。轴承衬为铸铁件，内挂巴氏合金与光洁度为△7的空心轴颈配合，外与轴承座呈球面结合，能抵消两轴颈之间的不同心偏差。轴承衬通水冷却，并装设铜热电阻，以便控制轴承温度。

该磨煤机自1991年7月投产以来，经常发生主轴承温度高的问题，尤其是在夏季天气炎热时尤为突出。虽然经过多年的运行探索和实验，总结出一定的运行规律，但到夏季来临，磨煤机主轴承温度高的状况还是时有发生。在其温度上升至52℃时，不得不被迫停运，造成机组高负荷带不上去，直接影响到发电量。尤其是该厂将机组增容至330MW后，磨煤机运行状况对机组带负荷的影响更显突出。

2 主轴承温度高原因分析

通过统计并认真分析，找到了造成温度高的多种因素。比如：主轴承冷却水中断；供油管路或喷油嘴堵塞造成润滑油量减少；润滑油站冷却器堵塞造成的润滑油供油温度高；磨煤机本体部分振动造成润滑油膜不稳定；主轴承乌金瓦损坏、主轴颈光洁度低造成润滑油膜建立不好；前后两主轴承不同心；主轴承与主轴颈甩油环之间的膨胀间隙过小等原因。

3 制定对策

为解决主轴承温度高的问题，必须针对每一种影响因素制定对策，采取从易到难的方法来解决。由于润滑油膜的不稳定性和油膜震荡不易判定，所以先排查冷却水、润滑油、振动等原因，最后再考虑润滑油膜问题。由此制定了相应的对策见表1。

表1 排查主轴承温度高对策

对照表1中的要因和实施措施，不难看出，前6项均需要将磨煤机停运，对各项可能存在的问题进行逐一解决处理。然而电厂通常把以上项目列为机组大小修的标准项目或检查项目，因此基本上排除了机组正常运行中以上所列问题的发生。但是每到夏季，磨煤机主轴承温度高的现象仍时有发生，如果采用传统方法来解决此类问题，就要进行磨煤机的顶大罐，对主轴承乌金面进行刮研或更换主轴承的工作。通过对磨煤机运行中润滑油膜的形成过程和最小油膜厚度，以及油膜建立不好和油膜震荡的原因分析，不难发现完全可以在磨煤机正常运行中对轴颈进行研磨，达到润滑油膜稳定建立起来的目的。

从图1可以看出磨煤机主轴承(流体动力润滑滑动轴承)动压油膜的形成过程可分为几个阶段：

(1) 轴颈静止(图a)。因轴颈与轴瓦之间为间隙配合，因而轴颈两侧自然形成楔形间隙。

(2) 轴颈开始转动(图b)。作用于轴颈上的摩擦力的方向与其表面上的圆周速度方向相反，迫使轴颈沿轴承孔内壁向上爬。

(3) 轴颈转速逐渐升高至一定值(图c)。润滑油顺着旋转方向被不断带入右侧楔形间隙。根据流体通过管道时流量不变原理，则润滑油通过收敛的楔形间隙时流速渐大，润滑油被挤压从而产生油膜压力。楔形油膜动压力逐渐将轴颈向左托起，使轴颈和轴承的金属接触面积不断减少，呈现不完全液体润滑状态。当轴颈转速进一步升高时，油膜压力也进一步升高，当油膜压力与外载荷F达到平衡时，将轴颈完全托起，形成将两表面完全隔开的油膜厚度。此时，轴承开始工作在完全液体润滑状态下。

由此可知，只有轴在轴承中转动才能形成油膜，所以轴承油膜建立的好坏，必须在磨煤机正常运转的情况下才能做出正确的判定。在这里所说的轴承油膜厚度，是指磨煤机运行时,其转动部分与轴瓦之间由于轴承的偏心值,使一定的油量流入瓦间形成楔形油膜,以保证轴承的可靠运行。由于磨煤机启动后，轴颈与轴瓦间的楔形油膜动压力将轴颈不断抬高，使轴承偏心距不断减少，导致两表面形成的楔形角减少，楔形角减小会降低油的挤压，使油膜压力下降；然而，油膜压力下降，又将使轴心下移，增大楔形角，使油压升高。如此反复，直至油膜压力的合力与外载荷达到新的平衡为止，这时的油膜厚度就是最小油膜厚度。为确保轴承能处于液体润滑状态，最小油膜厚度必须等于或大于许用油膜厚度。否则完整的液体润滑将遭到破坏，磨煤机的主轴承温度就会升高。这时就应考虑轴颈与轴承表面粗糙度的影响。由于主轴承的润滑表面是巴氏合金，材质较软，所以完全可以在磨煤机正常运转的情况下利用油石来研磨轴颈，提高轴颈的光洁度。同时，轴颈的研磨会在其表面附着一层因油石研磨而脱落的细微沙粒，从而形成类似研磨砂的作用，达到轴颈研磨主轴承的目的。通过油石与轴颈、轴颈与主轴承不断的研磨，降低了轴颈和轴承的表面粗糙度，使润滑油膜得以重新建立起来，从而解决了因油膜建立不好造成磨煤机主轴承得不到良好润滑致使其温度高的问题。

4 方案实施

对轴颈研磨的方法，具体实施如下：

(1) 准备工具：油石1块，10英寸活口扳手1把，平刮刀1把，破布1Kg，密封胶1盒；

(2) 清理轴承上盖灰尘、油污，打开喷油嘴上盖；

(3) 确认轴颈上温度高的部位。该部位一般润滑油较少或不沾油，用手触摸也可确定；

(4) 用油石对该处进行研磨。将油石用手抓牢，施加一定压力，随磨煤机的转动而进行周向研磨；

(5) 油石研磨速度较慢，贵在坚持，直至温度降下来为止；

(6) 喷油嘴上盖清理干净，将其恢复。

5 具体要求

为保证轴颈研磨顺利，并在尽可能短的时间内达到最佳效果，具体要求如下：

(1) 工作人员要扎好安全带，戴手套，必要时可搭设脚手架。

(2) 喷油嘴上盖清理要干净、彻底。打开上盖要缓慢，防止杂物、灰尘落入轴颈，也可打开上盖的观察窗。具体情况可根据现场情况或工作人员的工作便利程度而定。

(3) 工作人员要面对着轴颈旋转的方向。如是在观察窗处研磨，应打开逆旋转方向侧的观察窗。

(4) 研磨时，工作人员要抓牢油石，使油石与水平面成30°～50°角。若角度太小，施加在轴颈上的力偏小，会增加研磨时间，影响研磨效果；若角度太大，油石会随轴颈的旋转而产生轻微振动，在轴颈上形成振痕，易造成主轴承油膜震荡。

(5) 保持正确的研磨姿势，整个研磨过程用力均匀。

(6) 恢复喷油嘴上盖或观察窗时，结合面要清理干净，用密封胶密封，做好防止杂物落入轴颈的措施。

(7) 由于此项工作时间较长，且一般处在炎热的夏季，可2人交替进行。

(8) 注意做好防暑措施。

6 结束语

(1) 在确认磨煤机的润滑油量、供油温度和冷却水正常的情况下,磨煤机主轴承温度高的根本原因在于润滑油膜建立不好。

(2) 减小磨煤机转动部分的振动，避免润滑油膜震荡发生。

(3) 用油石对轴颈进行研磨的同时，也间接地对主轴承乌金面进行了研磨，使其光洁度提高，对润滑油膜的建立起到了决定性的作用。

(4) 通过研磨，最小油膜厚度和许用油膜厚度相接近，润滑油膜的稳定性得到提高。

(5) 采用在磨煤机正常运行方式下进行研磨，轴颈的旋转代替了油石的往复运动。正确的研磨方法是确保研磨工作安全、可靠的前提。

(6) 采用此种方法比传统的大瓦刮研方法大大节约了时间，减轻了工作人员的劳动强度，节约了大量的人力、财力。

(7) 此种研磨方法简单易行，不受机组负荷的影响，可以随时进行。

(8) 采用此种研磨方法，避免了因磨煤机停运而影响机组出力，从而提高了机组运行的安全性、可靠性和经济性。