立式電機(jī)-機(jī)床行業(yè)百科-機(jī)床商務(wù)網(wǎng)

1概述

立式電機(jī)是電機(jī)輸出軸的軸心線垂直于底盤或變速機(jī)構(gòu)的電機(jī)，其突出特點(diǎn)是安裝孔以輸出軸為中心，周圍等距分布。電機(jī)使用過程中，時(shí)常因軸承選型和零部件與軸承配合存在的隱性問題，造成電機(jī)或軸承溫度過高，不符合設(shè)備使用要求。

2常見故障

一、推力瓦燒損

推力瓦是大型立式電機(jī)的關(guān)鍵部件。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，推力瓦燒損故障約占水泵機(jī)組設(shè)備故障的40%左右。其根本原因是推力瓦與鏡板之間的油膜層被破壞，摩擦熱迅速增加，瓦面溫度超過瓦面巴氏合金熔點(diǎn)導(dǎo)致燒損。

目前解決方法主要有：增大現(xiàn)有巴氏合金推力瓦的面積、提高推力瓦過載能力、采用液壓頂升裝置（在推力瓦中心開孔，注入高壓油，促進(jìn)油膜形成）、保證推力頭與推力瓦之間接觸面的加工精度、提高油箱內(nèi)水冷卻器的冷卻能力等。

二、軸承室甩油

大型立式水泵電機(jī)大多配套稀油潤滑的推力軸承，軸承室甩油問題時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重地影響了機(jī)組的穩(wěn)定安全運(yùn)行。軸承室甩油問題主要由負(fù)壓和紊流引起。負(fù)壓的產(chǎn)生是由于電機(jī)運(yùn)行時(shí)，軸流風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在電機(jī)的內(nèi)部形成一定負(fù)壓，電機(jī)上軸承室的油氣被負(fù)壓吸出，冷凝后凝結(jié)成油滴。潤滑油容易翻越擋油桶的頂邊流入電機(jī)轉(zhuǎn)子。紊流的產(chǎn)生是因?yàn)殡姍C(jī)帶動(dòng)推力軸承推力頭高速旋轉(zhuǎn)，潤滑油被急速攪拌，油流變成了紊流，呈乳白且有很多油的混氣產(chǎn)生，從而通過擋油桶和主軸之間的空隙進(jìn)入到電機(jī)內(nèi)部。

目前解決負(fù)壓比較可行的辦法是提高推力軸承內(nèi)擋油筒的高度，在擋油筒外部增加浮動(dòng)密封圈，這樣可以大幅度減少進(jìn)入到轉(zhuǎn)子中的油氣，同時(shí)再軸承的油箱上增加空氣濾清器，起到平衡氣壓的作用。 [1]

3推力軸承

工作原理

目前，傳統(tǒng)的推力軸承一般采用扇形推力瓦。該型軸瓦適用范圍較廣，我國現(xiàn)運(yùn)行的大多立式水泵推力軸承均采用該形狀推力瓦：另外，水電行業(yè)的大中型或超大型發(fā)電機(jī)組體積和重量都很巨大，在滿足瓦面單位壓力要求的前提下，推力瓦均為面積巨大且形狀狹長(zhǎng)的扇面形，瓦塊數(shù)目眾多。但是，傳統(tǒng)的扇形推力瓦面積越大，變形越難以控制，運(yùn)行溫度也可能越高，實(shí)際運(yùn)行中，其變形量難以控制在良好的范圍內(nèi)。

采用圓形瓦面，消除了采用扇形瓦面時(shí)的邊緣效應(yīng)。此外，圓形瓦的熱變形和彈性變形容易計(jì)算，這樣就便于進(jìn)行瓦塊的優(yōu)化設(shè)計(jì)，以選擇更合理的瓦塊直徑與其厚度的比值。圓形推力瓦在運(yùn)行中可以自動(dòng)調(diào)整傾角，比傳統(tǒng)的可傾瓦具有更好的調(diào)整效果，且其承載能力比可傾瓦大，同時(shí)制造成本較低。特別是圓形推力瓦降低了安裝精度要求，很大程度上避免了由于安裝原因引起的燒瓦、機(jī)械振動(dòng)等故障，安裝使用更加方便。 [2]

工作特性

立式電機(jī)推力軸承（以下簡(jiǎn)稱推力軸承），主要用于立式安裝的旋轉(zhuǎn)電機(jī)等設(shè)備上。除承受電動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)子等轉(zhuǎn)動(dòng)部分的軸向和徑向負(fù)荷以外，還需承受來自水泵轉(zhuǎn)動(dòng)部分的負(fù)荷及軸向水推力，是整個(gè)泵組關(guān)鍵的支撐部件。

根據(jù)軸承不同運(yùn)行條件及承受負(fù)荷的大小，可選用自潤滑或壓力油循環(huán)潤滑的潤滑方式。

我們現(xiàn)在常用的推力軸承一般采用自潤滑形式，其冷卻通常有自然冷卻或通過安裝在上機(jī)架內(nèi) 的冷卻器通水進(jìn)行冷卻，潤滑油進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)。具體是潤滑油通過支承板設(shè)計(jì)的溝槽流入推力頭與內(nèi) 側(cè)圓筒之間，分別進(jìn)入推力瓦、導(dǎo)瓦工作面，之后從導(dǎo)軸承座和上機(jī)架出油孔流出，依靠油冷卻器冷卻后再循環(huán)。

推力軸承承受的泵機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量及軸向水推力較大。該軸承應(yīng)能力保證在無需頂轉(zhuǎn)子的情況下直接啟動(dòng)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，又要保證泵組無需剎車裝置而能在停機(jī)過程中低速安全運(yùn)行；導(dǎo)軸承承受機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的徑向機(jī)械不平衡力和電磁不平衡力。推力及導(dǎo)軸承要求安裝及檢修更換方便，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)上還要滿足可抽芯式水泵的整體要求，滿足泵組每天冷、熱啟動(dòng)次數(shù)的要求。因此，推力軸承結(jié)構(gòu)形式是否合理，對(duì)機(jī)組能否長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。

支撐結(jié)構(gòu)

推力軸承的結(jié)構(gòu)形式根據(jù)軸承支承方式不同，一般可以分成剛性支承推力軸承和彈性支承兩類。目前，國內(nèi)泵站及水電等相關(guān)行業(yè)內(nèi)小容量電機(jī)機(jī)組多采用剛性支承和彈性墊支承，大中容量機(jī)組多采用彈性油箱支承和平衡塊支承。支承結(jié)構(gòu)是推力軸承的重要組成部分，它對(duì)瓦塊間負(fù)荷的分配有著很大的影響。除了應(yīng)滿足強(qiáng)度、剛度要求外，還應(yīng)該保證載荷在各瓦塊上分布均勻、制造容易和安裝維護(hù)方便。

近年來，隨著不同機(jī)組型式的出現(xiàn)和技術(shù)的發(fā)展，彈性支承推力軸承得到了應(yīng)用口1，如江蘇省臨洪東泵站及一些發(fā)電廠的冷卻水循環(huán)泵站。