循环水泵电动机转子轴弯曲原因分析、测量及校正

循环水泵电动机转子轴弯曲原因分析、测量及校正
【摘 要】广东粤华发电有限责任公司(以下简称黄埔发电厂),有2×300MW汽轮发电机机组,每台机组配有2台循环水泵,循环水泵除了供水给本机凝汽器和辅助冷却水系统,还可向循环泵水母管供水;循环水泵(循环泵电动机)的运行情况,关联到机组经济效率。
【关键词】电动机;转子轴;弯曲;测量;校正
引言摆度
黄埔发电厂每台300MW机组有两台循环水泵,正常运行方式是两台循环水泵同时运行,如有一台循环水泵出问题,会使发电机出力就会降低(虽然设计上可以3台循环水泵供两机运行,实际上对于环境温度低时可以满足两台机组满负荷运行需要,对于环境温度高时就不能满足两台机组满负荷运行需要,机组就减负荷运行);如果两台循环水泵不能正常工作,机组将停运。由于循环水泵电动机转子与水泵转子联接形式为刚性联接,如果出现转子弯曲,会使轴颈与轴瓦间存在不平行,电动机在旋转状态下轴颈在轴瓦内的油膜承力中心点将随转子的转动周期性的沿轴向变化,进而引起振动;当转子弯曲位置接近轴的中心,会产生1倍
转速频率的振动,当转子弯曲接近联轴器位置时,将产生高于通常值的2倍转速频率的振动分量。若电动机转子存在轴弯曲大问题未及时处理,将影响泵组检修质量,如循环水泵组检修过程转子摆度无法校正、泵组投运后出现振动超标等问题,轴弯曲严重时,会发生定子、转子间互相摩擦的现象,甚至造成电动机毁坏,不采取必要的修复及预防措施的话,就会严重影响机组安全经济运行。
1 设备简介
黄埔发电厂2×300MW机组循环水泵匹配的电动机为上海电机厂生产,型号:YL1600-20TH,容量:1600kW,电压等级:6KV,额定电流:226A,极数:20极,速转:297r/min重量:2410Kg,接线方式:Y,绝缘等级:B,电动机转子重量:8320Kg,长度:3193mm,铁芯直径:φ1730mm。电动机安装方式:立式推力瓦。#5机循环水泵电动机于1988年06月正式投入运行。
2 情况介绍
在2012年6月,黄埔发电厂#5机组大修,B循环水泵电动机在装复过程中,发现#5机B循环
水泵电动机转子摆度偏大严重,测量电动机联轴器外圆最大摆度2.41mm,电动机转子下导轴承处轴颈最大摆度为1.41mm,初步分析为B循环水泵电动机转子弯曲,需要进一步放置在专用平台上测量,来确定循环水泵电动机转子是否真的弯曲、弯曲程度,如果测量不合格就要进行修复。
3 循环水泵电动机转子轴弯曲测量
将循环水泵电动机转子鼠笼取出,并将转子轴置于专用平台上,将转子轴沿圆周平分为8等分,转子轴分为若干检测点(如图转子轴设检测点),转动转子,用千分表分别检测循环水泵电动机转轴上各检测点的跳动量,并记录数据(μm)。
从各检测点数据发现,循环水泵电动机转轴轴头及轴颈在1、2位置的跳动过大,且转子轴在4、5、6位置严重变形,转轴径向跳动高至0.039mm,对于电动机转子轴的要求,转轴径向跳动不大于0.005~0.02mm,此循环水泵电动机转轴径向跳动严重超标,转子轴接近轴中心及联轴器(轴颈)处弯曲。
4 循环水泵电动机转子轴弯曲原因分析
转子设计结构不合理,制造原因,如材质不均匀,制造误差大,会引起转子弯曲,而循环水泵电动机运行了26年,可以将此原因排除。当电动机转子有如转子线圈匝间短路、铁芯短路、转子有异物粘贴导致转子冷却不均匀等这样的故障,也通会使转子局部发热引起弯曲;我们查循环水泵电动机大修前的电流、电动机本体温度等运行数据正常;循环水泵电动机转子大修时已经仔细检查电动机转子绕组及铁芯,没有发现有短路、发热、有异物等异常现象。将循环水泵电动机转轴表面油漆等油污清理干净,并对循环水泵电动机转轴进行金属探伤检测,探伤检测结果无发现异常。说明循环水泵电动机转轴弯曲不是转子铁芯、转轴本身材质方面问题引起的,
转子弯曲可能是转轴外部原因,如转轴与轴承、联轴器配合过松,有相对运动,而且循环水泵电动机投入运行多年,启停次数多过,还有在循环水泵电动机检修时拆装转子时过大的机械碰撞,安装轴线不正都会引起循环水泵电动机转轴的弯曲。
5 循环水泵电动机转子轴弯曲技术处理
循环水泵电动机转子轴接近轴中心及联轴器(轴颈)处弯曲,我们将对转子进行局部加热处理的方法来直轴校正技术处理。
(1)将转子轴置于专用平台上,并在联轴器位、两端轴瓦位及铁心位分别架上千分表以控制其变形量;
(2)根据检测出的几个弯曲点,通过热力方法控制转子轴的变形量,进行校轴;
(3)在专用平台上,循环水泵电动机转子轴自然冷却到室温,用然后用千分表检测其跳动量;
(4)通过反复多次对轴进行校正,确保转轴的跳动量达到合格。
经过反复直轴校正后,重新测量转轴的跳动量数剧如下(μm):
从以上各检测点测量数剧可知,转轴的轴颈在1、2位置的跳动结果0.004mm及以下,转子轴在其它位置跳动数据大有减小,虽然转子轴在6、7位置跳动高,甚至达到0.010mm,但对于循环水泵电动机速转为297r/min的低转速转子轴直轴处理后跳动范围可以放宽到0.010mm,所以认为校正后转子轴于弯曲属正常范围内。
校正后对循环水泵电动机转子装复并做动平衡校验正常,最后对转子进行防腐、刷8037聚酯凉干红磁漆;清除转子表面的铁锈并喷一层绝缘覆盖漆。
6 循环水泵电动机转子轴弯曲校正后效果
在2012年6月,黄埔发电厂#5机组大修后,#5机B循环水泵电动机投入运行到现在,#5机B循环水泵电动机及循环水泵电流、温度及振动等运行参数正常,#5机B循环水泵电动机转子轴校正达到预期效果。
7 结束语
电动机在投运多年,运行中难免会出现诸如转子弯曲、振动等故障,所以要加强日常检查及维护,及早发现设备缺陷,及早处理,避免不必要的故障发生,造成不必要的经济损失。大小检修中要认真对待,在设备的检修过程中认真解体、检查与测试,发现设备缺陷,要及时采取措施加以消除,并对频发缺陷要根治解决,在检修及装复过程中要严格按照相关规章制度执行。

本文发布于:2024-09-22 11:41:32,感谢您对本站的认可!

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