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1、风力发电机轴承更换过程风力发电机轴承更换过程 一 准备工具 一 准备工具 1 内六角扳手一套 铁锤两个 木锤一个 开口扳手一套 平口 十字 花螺丝刀各一个 棘轮扳手一套 30mm 36mm薄壁套头各一个 活动 扳手一个 撬棍两个 电磁炉一个 油盆一个 抹布若干 吊带若干 1 吨载重 5米以上 美孚100半桶 角磨机一个 砂纸若干 平挫大 小各一个 力矩扳手 470NM 700NM 和与相配套的30套头 对中仪 一个 对中工装一套 卷尺一把 接线用螺丝刀 拔线钳 斜口钳各一把 2 对盾安人员进行现场安全教育 二 更换过程 二 更换过程 1 将发电机后端编码器 滑环 注油器油管及端盖附属部件用 1
2、9mm 17mm扳手拆下 然后把发电机主碳刷和接低碳刷一并拆 下 2 把发电机的温度传感器线 发电机排风扇线 加热器线 碳刷报 警反馈线 转子接线等全部拆除 将线全部做好标记 3 上述工作完毕后 将转子接线箱及相连的滑环室螺栓拆下 用吊带牢牢锁住 因为整体共150公斤重 至少需要4个人拖住 然后用顶丝将转子接线箱及相连 的滑环室顶出 整个过程中要注意安全避免伤人 九星电绝缘轴承 完成第三步工作后 如上图所示 在最外边的是发电机轴风扇 盾安人员对轴风 扇采取用角磨机切割处理 并已经说明存在意义不大 5 割掉轴风扇之后 把轴承压盖 在上图轴风扇左方 螺栓进行拆除后如下图所 示 九星电绝缘轴承 将上
3、图中的电机端盖螺栓用36mm的套头扳手全部拆下后 如图所示在顶丝孔内 插上顶丝 用24mm扳手进行操作 直到电机端盖完全顶开 因端盖较重 一定 要注意安全 在此过程中切莫使电机端盖掉在轴上 避免损伤发电机轴 应轻轻 的放置 如下图所示 7 在上图中 把端盖拆开后 可以看到轴承和轴承外环挡圈 将轴承外环挡圈取 出后 因为轴承是加热后涨套连接在轴上面 为防止在风机上面动火 采取用角 磨机切割的方式将轴承切割为两部分 操作与切割轴风扇相同 切割下来的轴承 如下图所示 九星电绝缘轴承 此时发电机尾部的状态如下 中间白色区域为轴承内部的绝缘陶瓷 8 把绝缘陶瓷取下后 用8mm内六角扳手将轴承内挡圈螺栓全
4、部拆下 把拆 下后的螺栓当作顶丝将内挡圈拆下后 此时发电机尾部状态如下照片所示 9 此时发电机轴承拆卸工作全部完成 将拆下后的轴承挡圈上的油污全部擦拭 干净 10 把轴承内挡圈恢复原来位置 并进行油脂的涂抹 油脂为美孚100 九星电绝缘轴承 将内挡圈均匀上紧后 安装轴承与内挡圈的弹簧 此时把加热好的轴 承 事先把轴承放置在充满油的金属盘内 用电磁炉最大功率加热2 个小时左右 时间越长越好 安装在轴上 如下所示 九星电绝缘轴承 12 在轴承外端面涂好油脂 安装轴承外挡圈 九星电绝缘轴承 13 安装发电机端盖 将发电机端盖抬到轴上以后 对准缝隙 插进 M16的工装螺杆 强度为10 9 把发电机端盖
5、拉进工作面 九星电绝缘轴承 九星电绝缘轴承 14 安装好发电机尾部接线盒和与相连的滑环室 15 将滑环用吊带绑好 16 把滑环安装到滑环室内 并安装好编码器 17 将后盖板上好后 恢复所有之前拆卸的与发电机相连接的线路和部件 18 清理之前角磨机等工作产生的碎屑 油渍及垃圾 19 启动风机验证更换轴承后的效果为发电机工作声音正常 20 为发电机进行对中工作 21 收拾工具及部件 22 启动风机正常运行无故障后 安全下机舱后 恢复风机运行 风力发电机组关键配套轴承 包括 偏航系统轴承 变桨系统轴承 主轴轴承 其他系统轴承 发电机轴承和齿轮轴承 偏航系统轴承 安装于风力发电机舱底座总成的偏航机构用
6、于准确适时地调整风 机的迎风角度 并将雷电传导至地面 承载着风机主传动系统的全部重量 径向 负荷轴向负荷和倾覆力矩 要求密封性能好 可靠性高 运转灵活及平稳性好 表面防腐寿命超过20年等 该 类轴承一般采用特大型四点接触或交叉圆柱滚子转盘轴承 变桨系统轴承 位于叶片的变浆系统总成 用于调整叶片的迎风方向 主要承受径 向负荷 轴向负荷和倾覆力矩 要求该轴承具有良好的密封性能 高可靠性 表面 防腐 并且运转灵活 寿命超过20年等 类轴承一般采用四蹼接触或双排球特大型 转盘轴承 主轴轴承 位于风叶主轴 工作负荷高 并要求能够补偿主轴的变形 因此 该轴 承应具有良好的调心性能 较高的负荷容量 以及较长
7、的使用寿命 一般采用通过 优化设计的调心滚子轴 1风机轴承技术现状 目前 国内开发生产的风机轴承主要是变速器轴承和电机轴承 但性能和寿命还达 不到要求 因此 90 左右的变速器轴承和电机轴承仍然依赖进口 偏航轴承总成 和风叶主轴轴承总成还在研制之中 国内除洛轴 瓦轴等大型国有企业有少量试制 外 很少有厂家生产 基本属国内空白 九星在2011年研制出绝缘轴承 风机轴承开发研制中 存在的主要技术难点是实现长寿命所需的密封结构和润滑脂 特殊的滚道加工方法和热处理技术 特殊保持架设计和加工制造方法等 国内目前 的技术水平与国外先进水平相比存在较大差距 但近几年来我国的一些研究单位在 这些方面已经取得了
8、一些突破性的研究成果 这必须将加速风机轴承国产化的进程 2风机轴承市场分析 我国风能资源十分丰富 理论储量1600000000KW 可开发利用的风能资源 253000000KW 随着人们环保意识的增强和国家对可再生能源的重视 近年来 风力发电在我国得到了长足发展 我国从 七五 开始着手风电场建设 到 八 五 末期共建立了19个风电场 总装机容量达166500KW 占全国电网总容量的 0 07 九五 期间 我国又建成了21个风电场 新增装机容量223790KW 另有90300KW在建 根据我国电力工业总装机容量达到350000000KW 其中包 括风力发电在内的新能源占0 7 达到2450000
9、KW 以往我国的风力发电机主 要依靠进口 设备投资昂贵 电价居高不下 影响了风力发电的市场化运行 据 分析 如果600KW大型风力发电机组国产化以后 国产化率达到60 设备造 价可以降低15 20 风电成本可以降低10 14 国产化率达到80 设备 造价可以降低25 风电成本可以降低18 目前全国共有81个研究单位及生产 企业从事风力机械的开发 研究及制造 2001年全国共生产风力发电机组20903 台 19735 2KW 其中 离网型机组20879台 4975 2KW 分别比上年增加 64 79 和87 60 2001年我国还首次生产并网型风力发电机组24台14760KW 在国家对再生无污染
10、能源的多项优惠政策的鼓励下 今后若干年内 我国风力发 电工业必定会飞速发展 根据我国电力工业 十五 发展规划 风电将以年均 40 的速度发展 到2005年我国风力发电机组的生产量将达到80300台 风力发 电机配套轴承主要用在偏航系统 变浆系统 变速器和发动机等部位 其中每个 机组主要包括偏航轴承1套 风叶主轴轴承2套 变速箱轴承15套左右 发电机 轴承2套左右 轴承结构形式众多 以每台机组平均需配20套轴承计算 到2005 年全国风力发电机需配套轴承166万套 即便按目前变速器和电机轴承10 的国 产化率计算 也将会有16 6万套的市场空间 如果轴承国产化率提高到20 将 会有33 2万套的
11、市场容量 大约是目前生的能力的提高 配套轴承的国产化率还 将进一步提高 因此风力发电机专用轴承的市场前景广阔 高压电机的轴电流对轴承有什么影响 高压电机 变频电机都有轴电流 就是转子两端感应出的电流 对轴承有危害作 用 所以变频电机的轴承支架使用绝缘材料 高压电机转子轴承支架单端接地 总之不能让转子轴两端同时形成短路 就没有轴电流的产生 轴电流主要危害轴 承 转子轴表面 造成轴承电灼伤 发热 转子轴表面电灼伤 电绝缘轴承就是指能够阻止电流通过 轴承自身具有绝缘性能的轴承总称 其绝 缘性能通常是采用国际先进工艺在轴承外圈或内圈上加工一层氧化铝涂层 以承 受电压直流 通过高压电动机轴承检修浅谈轴承
12、的使用寿命 关键词 高压电动机 轴承 维护 寿命 1 引言 随着火电单机组容量的不断增大 在火力发电企业的生产过程中 大型高压 电动机的使用越来越多 已经成为电力生产辅机系统主要的动力源 高压电动机 在运行中发生故障的几率显著增加 对整个电力生产所带来危害和损失也相当大 的 尤其是大 中型高压电动机发生故障 严重时造成机组非正常停运 根据对 电机故障全国各火电厂的大概统计 高压电动机轴承损坏或因为轴承损坏而造成 的电机故障 占了电动机全部故障的三分之二以上 为此结合某火电厂300MW 机 组厂用高压电动机几起典型故障 对电动机轴承故障发生的原因及处理方法进行 分析 对如何进一步提高检修队伍的检
13、修质量 减少设备检修维护费用 提高设 备的安全运行水平起到一定的作用 2 同一台大型高压电动机的两次检修过程 某电厂300MW机组的A引风机电机 该电机为上海电机厂生产的YKK560 4 型 1250KW高压电动机 该机组投产运行一年多的时间 A引风机电机发生了 两次轴承损坏故障 尤其刚投产两个多月 该电机负荷侧轴承损坏 A引风机电 机故障跳闸 造成机组非正常停运 给企业带来巨大的经济损失 事故发生后 检修人员对该电动机进行了解体检查 发现 电动机轴伸端轴承烧毁 轴承架 滚子磨损严重 脱落 轴承内 外圈局部变为蓝色 电动机轴伸端轴承内 外侧 油盖烧损 轴承内套与转子过热烧死在一起 电动机定 转
14、相擦 直接造成定子 线棒接地损坏 定子铁芯严重变形 该电动机出厂到损坏期间没有进行过维修 运行时间也不长 还不到对电动机进行加油维护规程要求的时间 一般这种电动 机的补充加油周期为2000小时 清洗轴承 更换润滑脂的周期为1年 造成故障 的原因可能轴承内部缺油 造成轴承烧毁 运行人员在发现电动机负荷侧轴承 有发热现象时 由于经验不足未能引起高度重视走在轴承问题直线上升的情况下 不是及时的紧急停运故障电动机 而是采用观察的不当措施 延长了故障轴承的 运行时间 造成事故扩大 电机重新投入运行后 检修人员制订了高压电动机预防措施 及早发现问题 及早解决问题的对策 严格执行制定 电动机轴承加油维护工作
15、条例 重新明 确和强调电动机轴承的补充加油和大修周期 组织检修人员进一步学习电动机维 修规程 提高业务技能 强化设备维护的组织管理 该电机运行6个月后进行过 一次解体检查 发现风扇侧轴承铜保持架有磨损 随即进行了更换 而负荷侧轴 承未发现明显异常 仔细对轴承的滚柱检查发现有各别三个上有细微的小裂纹 轴承间隙符合要求 从运行记录来看无论是温度 振动都很好 由于这种轴承价 格昂贵 未更换负荷侧轴承 电动机恢复运行后正常 A引风机电机在运行4个月后 电机出现了轻微的 咕噜 咕噜 异 常声音 就地听是从电机本体靠近负荷侧传出来的 测量电动机前轴承的振动最 大了 不是负荷侧轴承发出的声音 在随后的几周内
16、对电机加强了巡视检查 发 现声音逐渐增大 但测量电动机前 后轴承的振动 轴承温度正常 经过多次分 析怀疑内部定子线棒护板有松动 申请对电机内部检查 将电机上部风筒调走 人从上部下去检查结果未发现问题 只是将怀疑的护板螺栓进行了紧固 投入运 行后异音依然存在 而且有变大的趋势 进一步分析判断可能是电机内轴承间隙 变大 一是电动机因轴承内缺乏润滑油形成轴承干磨 二是轴承中滚柱或轴承滚 道有磨损 因而使电动机轴承室内发出异常的 咕噜 咕噜 应该是轴承 的声音 以前有过进口的轴承特别是NU系列的轴承 有时就是会发出吹哨声 通过 加润滑油有很大改善 于是对电动机的负荷侧轴承进行加油 并在漏油口堆点油 上去 结果声音没有任何变化 只有解体检查负荷侧轴承 解体检查果真是电机 负荷侧轴承有问题 上次检修发现的滚柱上头发丝细的小裂纹 发展成滚柱表面 脱落 滚道内形成纵向伤痕 其他滚柱也全部损坏 经过更换轴承恢复运行 3 大型高压电动机轴承的寿命 滚动轴承的寿命是指轴承的疲劳寿命 即到轴承滚动表面出现疲劳剥落为止 的累计工作小时数或运转的总转数 但除正常的疲劳剥落外 还有多种损坏形式 常有磨损 烧伤 润滑
