作者:小弗雷德·c·维辛格
技术服务经理
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图片来源:Søren Niedziella/Flickr用户albioneurope
在设计合理的流体膜推力轴承中,以其设计速度运行,连续的流体动力油流将每个推力瓦的巴欧宝平台app下载氏合金表面与旋转环的钢表面完全分离,并通过自产生的流体动力压力来支撑施加的载荷。适当注意润滑剂的清洁度、粘度和温度,在理想情况下,轴承表面永远不要接触钢箍,只要,如前所述,轴以其设计速度旋转。欧宝平台app下载
不幸的是,情况并非如此,当轴是静止的或以低于设计速度运行时,例如在反复的启停循环中,很容易导致高摩擦和磨损。
为了在不理想的设计条件下消除这种磨损,许多工业旋转设备在启动、关闭和低速运行(如转向齿轮或维护任务)期间使用高压、低流量泵送系统在转子和轴承之间注入油。欧宝平台app下载
高压顶升油系统通常由电机驱动的液压泵、高压过滤器和一个分配系统组成,该系统将油导向每个推力鞋的最高载荷点的轴承部分。欧宝平台app下载但与任何关键系统一样,必须非常小心以确保其完整性。俗话说:“失败不是选项。”任何允许轴承内部压力泄漏的路径,不仅可能阻止系统实现减少摩擦和防止轴承磨损的预期主要目的,而且还可能显著欧宝平台app下载降低轴承在正常运行期间的承载能力,具有讽刺意味的是,它是轴承损坏和计划外停机的根本原因。
在过去的几年里,我看到了许多高压顶升油系统中部件失效的例子,例如:止回阀没有正确地安装;破裂的水管;配件松动;甚至设计糟糕的油密连接。这些项目中的任何一个出现故障都会导致轴承的承载能力瞬间下降。欧宝平台app下载
如果剩余的压力足够承载轴承上的负载,那么这通常被视为轴承工作温度的阶跃变化,然后稳定为“新”轴承温度-“新正常”。欧宝平台app下载假设这个“新的”工作温度低于为机器设置的报警温度,轴承可能继续在降级状态下运行,但可能不再能够支持来自不同设备运行条件的额外负载。欧宝平台app下载
不久前,我收到一封电子邮件报告,描述了一个大型水力发电机推力轴承的轴承损坏。欧宝平台app下载这台机器在维修中断后正在重新上线。在那次故障中,一名工作人员拆卸并重建了整个推力轴承。欧宝平台app下载在事发当天,该装置满负荷运行了数小时,突然,推力鞋温度指标从历史运行温度约70°C攀升至约145°C。随后,操作人员关闭了该装置以调查问题。在拆卸时,他们发现推力轴承严重损坏。欧宝平台app下载所附的照片显示了此时观察到的推力鞋。
经过训练的轴承专家认为,损坏的根本原因是过载,因欧宝平台app下载为损坏的中心与鞋的枢轴相反。鞋沿内、外半径区域的明显热变形阻止了这种材料也被旋转推力领擦拭。基于这些照片以及机组运行过程中负荷没有任何变化的事实,我建议将整个高压系统拆卸,并检查每个组件,因为我认为其中一个或多个部件一定是坏了。
在这种特殊的设计中,高压油流向每个推力鞋到一个块,该块被螺栓固定在鞋的外径上。然后,油沿着一个钢制管汇管流动,通过安装在管尾的止回阀。胶合铜垫圈将管子两端密封。下面的照片展示了这个设计概念。
一个团队拆开了所有的止推鞋,发现其中一个区块上的密封显然已经失效。
仔细检查故障部件,可以清楚地看到螺栓块密封面上的油流路径不理想。
机械师重新研磨密封表面,以确保适当的表面光洁度和夹紧压力。维修人员更换了所有的密封垫圈,并清理了所有的推力鞋,清除了损坏的部件,机组重新投入使用。
不久之后,我被安排去参加一个会议,与会者是东海岸另一家公用事业公司负责水电维护的工程师。具有讽刺意味的是,由于其中一个装置的推力轴承故障,会议不得不重新安排。欧宝平台app下载当我们最终聚在一起时,虽然我们的会议主题是另一个话题,但他们分享了一些他们最近失败的照片。
命运似乎不断地向我们泼来另一件讽刺的事,就在几周前,我被安排去参加一个会议,会议上有一些工程师,他们负责东海岸一家完全不同的公用事业公司的水电维护。由于最近他们的一台设备出现推力轴承故障,会议不得不重新安排。当我们最终聚在一起时,尽管我们的会议主题不同,但他们分享了一些最欧宝平台app下载近故障的照片。
该装置已经运行了好几年,但最近经历了推力轴承温度的显著上升。欧宝平台app下载工程师们确信他们已经确定了损坏机制是润滑系统的污染。
有了他们自己的照片和我之前讨论的推力轴承损坏调查的照片,我认为他们更有可能经历了顶升油系统的一个组件的故障。欧宝平台app下载也许更多的是出于担心而不是信念,他们还是检查了他们的石油顶升系统的所有部件。附带的照片显示,他们发现密封垫圈是造成机组摊牌的真正罪魁祸首。
这个装置还没有修复,但我希望修复推力鞋和更换所有的密封垫圈将使这个装置恢复到一个成功的运行状态。
根据我的经验,我的印象是,大多数涡轮发电机工程师认为高压顶油系统是理所当然的,好像它是“防弹”。他们很少花时间检查它的状况,即使当推力轴承的运行莫名其妙地改变。欧宝平台app下载他们也不认为该系统是造成轴承严重损坏的潜在原因。欧宝平台app下载
相反,请记住,任何高压顶油系统的输送端口都位于轴承上最关键的点。欧宝平台app下载流体动力油的泄漏,无论多么小,从这个位置将立即影响轴承的承载能力。欧宝平台app下载
通常情况下,OEM公司会结合使用止回阀和节流孔,以最大限度地减少系统中的回流。在拆卸高压顶油系统的任何轴承时,应检查和检查这些每一个的正确操作。欧宝平台app下载同样重要的是要检查接头的油密完整性,在那里他们使他们的最后连接到轴承。欧宝平台app下载
总之,高压顶油系统延长了旋转机的使用寿命液膜轴承欧宝APP在线欧宝平台app下载当正确安装和定期检查时,维护更容易。仔细检查和安装各个组件是至关重要的,以防止这个宝贵的系统成为故障的根源欧宝平台app下载轴承损坏停机。