Φ2.7m×3.6m球磨機(jī)同步電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)原因分析及處理對(duì)策

孟鐵柱中鋼集團(tuán)錫林浩特螢石有限公司

Φ2.7m×3.6m球磨機(jī)同步電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)原因分析及處理對(duì)策

孟鐵柱
中鋼集團(tuán)錫林浩特螢石有限公司

摘要：五礦礦業(yè)昌邑鄭家坡鐵礦有限公司的選礦廠球磨機(jī)與高壓同步拖動(dòng)電機(jī)間的連接，為氣動(dòng)離合器方式，正常運(yùn)行中突然出現(xiàn)滑動(dòng)軸承竄動(dòng)幅度比較大并且燒軸瓦。為此，本文分析了高壓同步電機(jī)和被拖動(dòng)球磨機(jī)間采用氣動(dòng)離合器聯(lián)接時(shí),滑動(dòng)軸承型電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)產(chǎn)生的原因,提出了具體解決辦法與改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：Φ2.7m×3.6m球磨機(jī)；高壓同步電機(jī)；氣動(dòng)離合器；滑動(dòng)軸承竄動(dòng)

1、問(wèn)題的發(fā)生

五礦礦業(yè)昌邑鄭家坡鐵礦有限公司的選礦廠有溢流型球磨機(jī)和格子型球磨機(jī)各兩臺(tái)，2009年開(kāi)始投入使用，其中兩臺(tái)溢流型球磨機(jī)運(yùn)行良好，格子型球磨機(jī)已多次加工過(guò)傳動(dòng)軸及更換軸承。2010年5月27日，2#格子球磨機(jī)同步電機(jī)伸出軸端軸瓦溫度突然上升到80℃,停車后檢查發(fā)現(xiàn)同步電機(jī)轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)12mm,造成同步電機(jī)轉(zhuǎn)子軸肩與滑動(dòng)軸承止推端面摩擦掉5mm，下軸瓦嚴(yán)重?zé)齻?，在更換了新的軸瓦后空轉(zhuǎn)電機(jī)正常，但是合上氣動(dòng)離合器帶動(dòng)球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，該電機(jī)出現(xiàn)嚴(yán)重竄動(dòng)狀況，在起動(dòng)后瞬間，轉(zhuǎn)子竄向集電環(huán)端3mm，空載時(shí)竄動(dòng)甚微，磨礦時(shí)隨著負(fù)載增加，轉(zhuǎn)子逐漸向伸出軸端竄動(dòng)，停止負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)子向集電環(huán)端竄回。其最大竄動(dòng)量達(dá)到7一10mm，并撞擊前、后兩個(gè)軸承座，振動(dòng)與聲響也比以往加大，無(wú)法正常生產(chǎn)。就此，本文仔細(xì)的研究了竄動(dòng)異常可能的原因，并列出了幾種解決方法。

2、產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的原因及處理

2.1產(chǎn)生軸向竄動(dòng)的原因

為了從根本上解決轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)，響聲異常等問(wèn)題，在查閱國(guó)內(nèi)外大量類似機(jī)器故障材料后，結(jié)合球磨機(jī)自身工作特點(diǎn)，主要分析有以下原因：

(1)由于定、轉(zhuǎn)子沖片厚度偏差，機(jī)座、電機(jī)軸、端蓋所組成軸向安裝尺寸鏈的累積誤差，使電機(jī)定、轉(zhuǎn)子鐵心軸向?qū)ΨQ中心線不能對(duì)齊，導(dǎo)致了磁力中心線發(fā)生偏移，產(chǎn)生軸向磁拉力，使轉(zhuǎn)子發(fā)生軸向位移。

(2)電機(jī)安裝時(shí)由于安裝精度的不準(zhǔn)確導(dǎo)致了軸線水平度超差或電機(jī)的轉(zhuǎn)軸發(fā)生變形，造成實(shí)際上的磁中心偏離。這種情況造成了電機(jī)在運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子重心不斷變化而產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。

(3)機(jī)組的聯(lián)軸器即氣動(dòng)離合器閘瓦和摩擦輪轂同心度較差，使機(jī)組整體重心不在其中心點(diǎn)上，在重力的作用下(尤其在加速或減速時(shí))就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和軸向竄動(dòng)。氣動(dòng)離合聯(lián)軸器閘瓦嚴(yán)重磨損，氣壓不足，抱閘后就會(huì)產(chǎn)生軸向分力，引起轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)。

(4)滑動(dòng)軸承軸瓦間隙過(guò)大，導(dǎo)致了電機(jī)重載時(shí)定子與轉(zhuǎn)子之間的間隔變化大，形成了單邊磁拉力，引起軸向竄動(dòng)和振動(dòng)的事故。

(5)球磨機(jī)各個(gè)部位的潤(rùn)滑點(diǎn)是否用的是說(shuō)明書(shū)上指定標(biāo)準(zhǔn)的潤(rùn)滑油。檢查球磨機(jī)各個(gè)部位的潤(rùn)滑油是否已經(jīng)變質(zhì)，檢查各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的油面高度是否達(dá)到了說(shuō)明書(shū)要求的標(biāo)準(zhǔn)，如果沒(méi)有，就需要檢查潤(rùn)滑管路是否發(fā)生了堵塞。球磨機(jī)軸瓦與軸的間隙是否在正常的范圍內(nèi)，球磨機(jī)滾動(dòng)軸承潤(rùn)滑脂過(guò)多或過(guò)少，過(guò)多形成滾動(dòng)體攪動(dòng)潤(rùn)滑脂產(chǎn)生熱量，并且熱量不易散出，過(guò)少潤(rùn)滑不良。

(6)球磨機(jī)工作參數(shù)：磨機(jī)技術(shù)規(guī)格。筒徑2.7m，筒長(zhǎng)3.6m，功率400kW，筒體轉(zhuǎn)速21.78r/min，最大裝球量39t，機(jī)器總重85.829t。

2.2處理措施

(1)調(diào)整磁力中心線：通過(guò)起動(dòng)瞬間電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)生較大軸向位移的現(xiàn)象，可以判定該電機(jī)存在定子、轉(zhuǎn)子磁力中心線不一致的問(wèn)題，大型電機(jī)的磁力中心和機(jī)械中心通常存在不重合情況，單試電機(jī)的目的就是標(biāo)定和檢驗(yàn)磁力中心位置，一般在聯(lián)軸器端的軸承座上都有標(biāo)識(shí)指針，電機(jī)軸上有標(biāo)示線。通過(guò)單試檢驗(yàn)磁力中心和機(jī)械中心的偏差方向和偏差量，有利于聯(lián)軸器對(duì)中和連接后的設(shè)備正常運(yùn)行。通過(guò)冷態(tài)對(duì)中運(yùn)行后，還要保證在熱態(tài)中對(duì)中，同時(shí)注意滑動(dòng)軸承記機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)時(shí)軸心線的正常偏移。滑動(dòng)軸承的電機(jī)軸向串動(dòng)應(yīng)屬于正常，啟、停機(jī)轉(zhuǎn)子的位置是不同的，停機(jī)時(shí)應(yīng)探出，啟動(dòng)后，電機(jī)轉(zhuǎn)子被拉回并與磁力中心線重合。由此可見(jiàn)，竄動(dòng)狀況有了初步的改善?？墒?，在重載軋制過(guò)程中，還會(huì)出現(xiàn)撞擊軸瓦的現(xiàn)象。

(2)更換氣動(dòng)離合器：經(jīng)過(guò)進(jìn)一步觀察，電機(jī)轉(zhuǎn)子在停電瞬間向出軸端方向發(fā)生了竄動(dòng)現(xiàn)象。打開(kāi)出軸端軸瓦蓋，發(fā)現(xiàn)靠電機(jī)側(cè)的軸頸與軸瓦之間的軸向間隙幾乎為零，說(shuō)明引起電機(jī)軸向竄動(dòng)還存在著非電磁方面的因素。有可能是是由于聯(lián)軸器齒面磨損導(dǎo)致了齒輪咬合不良產(chǎn)生了軸向分力。

(3)校正同心度：在仔細(xì)檢查球磨機(jī)的時(shí)候，通過(guò)測(cè)量電機(jī)與減速機(jī)兩軸的徑向，發(fā)現(xiàn)兩軸的間隙已達(dá)0.9mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了允許值。導(dǎo)致了機(jī)組的重心不在同一中心點(diǎn)上，當(dāng)電機(jī)負(fù)載運(yùn)行的時(shí)候.在重力作用下產(chǎn)生軸向竄動(dòng)。因此，利用雜物暫時(shí)的墊高了減速箱，校正了機(jī)組的同心度。

(4)檢查潤(rùn)滑油：在球磨機(jī)投入連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)月的時(shí)候要徹底清洗所有潤(rùn)滑油，更換新的潤(rùn)滑油，以后配合中等規(guī)模修理可以每六個(gè)月更換一次。在工作的時(shí)候需要至少每隔四個(gè)小時(shí)就要對(duì)各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)的潤(rùn)滑情況和油面高度進(jìn)行檢查。

3、處理后的效果

在經(jīng)過(guò)上述處理措施后，進(jìn)行開(kāi)機(jī)試車，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況良好。起動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)子向集電環(huán)端竄動(dòng)約3mm，帶止推滑動(dòng)軸承在循環(huán)供油情況下，其瓦溫穩(wěn)定在50℃左右；自潤(rùn)滑情況下，其瓦溫穩(wěn)定在70℃左右；不帶止推滑動(dòng)軸承在循環(huán)供油情況下，其瓦溫穩(wěn)定在46℃左右；自潤(rùn)滑情況下，其瓦溫穩(wěn)定在60℃左右；在空載及重載時(shí)基本上均無(wú)竄動(dòng)，軸瓦座振動(dòng)輕微，聯(lián)軸器聲響正常，停機(jī)時(shí)轉(zhuǎn)子向出軸端竄動(dòng)約3mm，以上測(cè)試結(jié)果均在溫度14℃下進(jìn)行，運(yùn)行狀況正常。

4、結(jié)語(yǔ)

球磨機(jī)屬于礦山重型設(shè)備，應(yīng)該制定嚴(yán)格的點(diǎn)檢制度，發(fā)現(xiàn)響聲、溫度等異常情況要及時(shí)停車檢查，除了日常的維護(hù)以外還需要定期的對(duì)重要的部件進(jìn)行認(rèn)真檢查，按照情況做適當(dāng)處理和安排維修計(jì)劃，以免損壞附屬設(shè)備影響正常生產(chǎn)。球磨機(jī)滑動(dòng)軸承竄動(dòng)除機(jī)械和連接部的原因外，還應(yīng)檢查拖動(dòng)電機(jī)等。相信隨著時(shí)代的不斷進(jìn)步，機(jī)械制造和電氣自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展會(huì)更加完善，這一系列的問(wèn)題會(huì)得到完善的解決方案，這一次滑動(dòng)軸承竄動(dòng)的處理方法可以為以后類似問(wèn)題提供良好的借鑒。