輸油泵機(jī)組電機(jī)軸承抱死問題及處理對策獲獎科研報告

輸油泵機(jī)組電機(jī)軸承抱死問題及處理對策獲獎科研報告摘

要：軸承是電機(jī)的一個重要組成部分，也是保證輸油泵機(jī)組正常運(yùn)行的基礎(chǔ)部件，在輸油泵機(jī)組運(yùn)行中，電機(jī)軸承可能會因為各種原因出現(xiàn)抱死問題，如果無法及時對其進(jìn)行處理，甚至可能會導(dǎo)致電機(jī)燒毀。本文結(jié)合具體案例，就輸油泵機(jī)組電機(jī)軸承抱死的原因進(jìn)行了分析，并提出了有效的處理對策。

關(guān)鍵詞：輸油泵;電機(jī);軸承抱死;處理對策

前言：

作為原油輸送系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備，輸油泵機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性會對原油輸送的穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，電機(jī)則是輸油泵機(jī)組運(yùn)行的動力來源。在實際應(yīng)用中，如果輸油泵機(jī)組保持長時間連續(xù)運(yùn)行，則很容易因為散熱或者結(jié)構(gòu)失效而出現(xiàn)電機(jī)軸承抱死的問題，影響原有輸送的正常進(jìn)行。

1故障案例

某油田輸油泵機(jī)組在夏季高溫階段，出現(xiàn)了電機(jī)軸承抱死故障。由維修人員對電機(jī)進(jìn)行拆解后，發(fā)現(xiàn)軸承表面的潤滑油顏色出現(xiàn)了變化，以手轉(zhuǎn)動軸承，可以看到軸承完全不動，將端部密封蓋打開檢查，發(fā)現(xiàn)軸承內(nèi)部顏色發(fā)黑，油脂完全碳化，其中還存在有一些碎屑，軸承保持架出現(xiàn)了斷裂的情況。

2電機(jī)軸承抱死原因

故障發(fā)生后，技術(shù)人員就機(jī)組運(yùn)行過程的監(jiān)控進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行過程中，電機(jī)并沒有十分明顯的負(fù)載波動，而軸承抱死前，輸油泵的運(yùn)輸負(fù)載同樣變化很小，電流始終處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這也就表明軸承抱死故障并非因為負(fù)載的突然變化導(dǎo)致。另外，電壓過低或者過高會引發(fā)電機(jī)運(yùn)行電流的變化，繼而導(dǎo)致電機(jī)溫度的異常升高，不過對照機(jī)組配電室中的電壓記錄數(shù)據(jù)，輸油泵機(jī)組運(yùn)行中，電壓同樣處于正常范圍內(nèi)，波動值也沒有超過允許范圍。對電機(jī)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在電機(jī)上部存在有一個擋塵蓋，而在檢修過程中發(fā)現(xiàn)，上部進(jìn)風(fēng)罩位置很容易出現(xiàn)油污的積聚，即便對油污進(jìn)行進(jìn)行清理后，進(jìn)風(fēng)量依然較小，無法起到明顯的散熱作用。在夏季環(huán)境溫度較高的情況下，電機(jī)長時間運(yùn)行必然會導(dǎo)致自身溫度的升高，當(dāng)溫度超過允許值后，電機(jī)的運(yùn)行工況會變差。本次故障發(fā)生前，輸油泵機(jī)組同樣經(jīng)歷了多次緊急檢修，在檢修過程中發(fā)現(xiàn)風(fēng)扇側(cè)軸承無潤滑油，使得其在運(yùn)行過程中摩擦力增大，在日常檢查不細(xì)致、潤滑油更換不及時的情況下，電機(jī)軸承抱死故障也就隨之出現(xiàn)。

3電機(jī)軸承抱死處理對策

3.1保證軸承穩(wěn)定運(yùn)行

輸油泵機(jī)組電機(jī)在運(yùn)行過程中，需要承受變載荷，過大的軸向載荷或者沖擊載荷會對軸承造成沖擊，引發(fā)軸承損傷。同時，滾動軸承的滾動體在軸承運(yùn)行的過程中，存在十分復(fù)雜的運(yùn)動，不僅會繞軸承進(jìn)行線性公轉(zhuǎn)，還會繞自身軸線進(jìn)行自轉(zhuǎn)，這樣的情況下，一旦其承受的載荷較大，軸承間隙會被壓縮，應(yīng)力也會隨之增大，繼而導(dǎo)致軸承摩擦系數(shù)增大，在潤滑油油質(zhì)差或者缺油的情況下，軸承的溫度會在較短的時間內(nèi)迅速升高，出現(xiàn)發(fā)熱異常的情況，影響潤滑油油膜的形成。對此，維修人員需要對電機(jī)的運(yùn)行工況進(jìn)行控制，確保其載荷能夠始終保持穩(wěn)定，有效減少軸承過熱的現(xiàn)象，避免出現(xiàn)軸承抱死問題。不僅如此，相對較低的軸承溫度可以始終保證潤滑油脂的穩(wěn)定，確保其不會因為溫度過高而失效。

3.2做好徑向間隙設(shè)置

在對輸油泵機(jī)組進(jìn)行設(shè)置的過程中，如果選擇較小的軸承室徑向配合公差，此時軸承外套與軸承室之間的徑向配合間隙小，電機(jī)在運(yùn)行的過程中，會大量發(fā)熱，而產(chǎn)生的熱量會直接傳遞到轉(zhuǎn)子和軸承上，使得轉(zhuǎn)子和軸承分別在軸向和徑向上產(chǎn)生熱膨脹，在這種情況下，軸承室內(nèi)的軸承會因為擠壓而無法自由轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)子的軸向熱變形也無法得到有效伸展，受軸向力和徑向力的共同作用，軸承外套就會與滾珠、軸承室發(fā)生抱死故障。

如果選擇過大的軸承室徑向配合公差，軸承外套與軸承室之間的徑向間隙較大，在軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，容易出現(xiàn)涮套或者跑圈的問題，軸承套與軸承室內(nèi)徑的高速摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱，也會導(dǎo)致軸承溫度的迅速升高，繼而引發(fā)軸承抱死或者燒毀?；诖?，從保證電機(jī)軸承穩(wěn)定可靠運(yùn)行的角度，應(yīng)該對徑向間隙進(jìn)行合理設(shè)置，可以將軸承的內(nèi)徑公差確定為H5或者H6，當(dāng)公差加工到上偏差時，會與軸承套配合，形成相對較小的間隙配合，而當(dāng)公差加工到下偏差時，則會與軸承套形成過盈配合。對于維修技術(shù)人員而言，在對輸油泵機(jī)組電機(jī)軸承的徑向間隔進(jìn)行設(shè)置時，應(yīng)該采取相應(yīng)措施，將軸承室公差加工至上偏差，保證間隙合理，避免配合過緊的情況，因為這樣在發(fā)熱工況下，很容易引發(fā)軸承抱死問題。

3.3其他有效處理對策

首先，依照相應(yīng)的生產(chǎn)計劃，安排工作人員做好合理的倒泵操作，同時由電氣維護(hù)人員就電機(jī)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，如拆除電機(jī)止逆器，確保電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行，將其運(yùn)行噪聲以及沖擊載荷，減少軸承受到的損傷;其次，應(yīng)該適當(dāng)縮短電機(jī)加油周期，從原本的3000h縮短到1500h，每次加油量從80g減少到70g;然后，在加油過程中，應(yīng)該適當(dāng)延長加油嘴，確保其能夠達(dá)到風(fēng)扇罩附近，以此來避免漏油問題。

4結(jié)語

總而言之，輸油泵機(jī)組運(yùn)行中，電機(jī)是非常關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，如果電機(jī)出現(xiàn)問題，會對機(jī)組整體