CN103807307A - 核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法 - Google Patents

核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法 Download PDF

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CN103807307A CN201210457338.0A CN201210457338A CN103807307A CN 103807307 A CN103807307 A CN 103807307A CN 201210457338 A CN201210457338 A CN 201210457338A CN 103807307 A CN103807307 A CN 103807307A
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Abstract

本发明公开了一种核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,包括:检测并确定滚动轴承的温度是否达到或超过预警值;查验甄别出是由于润滑脂问题造成滚动轴承的温升;快速向轴承室加入润滑脂,接着对滚动轴承的轴承室进行吹扫,吹扫后检测滚动轴承的温度,若滚动轴承温度下降至正常值,停止加入润滑脂和吹扫,否则再次向轴承室加入润滑脂,并对滚动轴承的轴承室进行再次吹扫,重复上述操作至滚动轴承温度下降至正常值。本发明方法无需停机、在线解决由于润滑脂老化造成的滚动轴承温升问题,节省了大量操作时间、具有巨大经济效益。

Description

核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法
技术领域
本发明属于百万千瓦级先进压水堆核电站关键技术领域,涉及一种故障轴承的处理方法,尤其涉及一种核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法。
背景技术
核电站以及一些大型企业都使用有重要的转动设备—大型电机,转动设备转子的承托,如出于经济、检修便捷的考虑,设计上大多采用滚动轴承,在大型电机中很多使用滚动轴承,例如:带有滚动轴承结构的6.6KV电机并由其拖动的水泵。相对于其他轴承,滚动轴承通过滑脂润滑,相比于稀油润滑的轴承,在实际运行中,滚动轴承的温度会出现上升和波动,有些情况下滚动轴承的温升甚至达到了停机值,这样就对整个设备的运行带来很大的影响,轴承温升由来已久,且普遍存在于脂润滑的滚动轴承结构上,也是在国内大型电机乃至国外大型电机上普遍存在的一个困扰设备安全运行的一个技术难题。但是对于轴承温升,很少做过详细研究,因此,目前对于滚动轴承温升的处理方法是:对整个设备进行停机隔离,然后对电机解体,更换滚动轴承。停运隔离设备,会产生非计划I0(核安全设备不可用事件),大增加机组I0消耗比(核安全设备不可用时间与核安全设备运行技术规范允许不可用时间之比值),存在设备异常导致机组降功率乃至停机的风险,其直接和潜在经济损失可达数千万。并且解体需要投入检修人员至少4人,检修更换设备轴承需要一周左右的时间,加上服务起重、专业焊工、运输、辐射防护人员,所需要人力至少8人以上,人力和物力都存在浪费。并且滚动轴承长时间在高温区域运行,会引起润滑脂里稀油的流失,从而进一步导致润滑失效轴承损坏。
在滚动轴承温升的各种情况中,有一种是设备运行时间过长,使得润滑油老化,造成了滚动轴承温升,这是一种很常见的问题,但是目前还没有人针对这种问题对滚动轴承温升进行处理。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术中滚动轴承出现温升问题需要停机隔离检修造成经济上巨大损失、人力和物力浪费、产生非计划I0和较高的机组I0消耗比的缺陷,提供一种无需停机、在线解决由于润滑脂老化造成的滚动轴承温升问题、节省时间、具有巨大经济效益的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,包括以下步骤:
(1)、检测滚动轴承温升情况,确定滚动轴承的温度是否达到或超过预警值;
(2)、当滚动轴承温度达到或超出预警值时,对滚动轴承进行查验,甄别出是由于润滑脂问题造成滚动轴承的温升;
(3)、快速向轴承室加入润滑脂,接着对滚动轴承的轴承室进行吹扫,吹扫后检测滚动轴承的温度,若滚动轴承温度下降至正常值,停止吹扫,否则再次向轴承室加入润滑脂,对滚动轴承的轴承室进行再次吹扫,重复上述操作至滚动轴承温度下降至正常值。
所述步骤(3)中,在压缩空气对滚动轴承的轴承室进行吹扫之前,检查压缩空气的清洁度,并对压缩空气进行清洁处理。
所述步骤(1)中,检测滚动轴承温升情况是通过监测记录仪并现场巡视检查的方法,检测出滚动轴承本体温度、温升速率。
所述步骤(1)中,所述的预警值为70℃,或者所述预警值达到60℃以上且温升速率达到1℃/5min。
所述步骤(2)中,所述的对滚动轴承进行查验是指:
查看设备检修时的初始加润滑脂量记录、设备维修历史台账、日常补充润滑脂量的汇总;检查滚动轴承的运转状态;排除缺油或其他设备故障引起滚动轴承温升。
所述步骤(2)中,所述检查滚动轴承的运转状态包括:检测滚动轴承的振动频谱、滚动轴承的转动声音及滚动轴承的温升曲线。
所述步骤(2)中,是通过测振仪测量的方法检测滚动轴承的振动频谱。
所述步骤(3)中,所述压缩空气的压力为4-5bar。
所述步骤(3)中,所述吹扫采用点吹方式,吹扫时间为3~5秒/次。
所述步骤(3)中,所述滚动轴承温度的正常值为60℃以下。
所述步骤(3)中,所述检查压缩空气的清洁度是将压缩空气预先开启,对准吹扫试验物吹扫,检查吹扫试验物上是否留有污物。
所述步骤(3)中,所述的对压缩空气进行清洁处理是指将压缩空气进行过滤。
所述步骤(3)中,分次加入润滑脂,每次加入的量为30~60g,且每次加入润滑脂后进行吹扫,至滚动轴承温度下降至正常值;或者一次性加入润滑脂至滚动轴承的轴承室出油侧有润滑脂溢出,接着进行吹扫至滚动轴承温度下降至正常值。
本发明的最大优势在于能够在线处理滚动轴承温度高的问题,尤其是解决了由于润滑脂老化引起的滚动轴承温升问题,无须停运隔离滚动轴承,因此不会产生非计划I0(核安全设备不可用事件),大大的减少和降低机组I0消耗比(核安全设备不可用时间与核安全设备运行技术规范允许不可用时间之比值),提升电站在世界同行业内的业绩指标,避免了滚动轴承异常导致机组降功率乃至停机风险,其直接和潜在经济效益可达数千万。
本发明在检测滚动轴承发现滚动轴承温度达到或超出预警值时,并通过对滚动轴承进行查验,得知是由于润滑脂老化问题造成滚动轴承的温升,就采用快速向轴承室加入润滑脂直至饱和到轴承室出油侧有润滑脂溢出,这样轴承室内老化的润滑脂便被新鲜的润滑脂替代,接着对滚动轴承的轴承室进行吹扫,当老化和多余的润滑脂被排出之后,剩下的少量润滑脂在滚动体、滚道、保持架的相互接触面上,籍尖劈作用形成薄薄一层润滑脂膜,使得滚动轴承中的润滑进入良性状态,解除了润滑脂老化引起的温升因素,从而进入轴承的正常运转阶段,这时温度逐渐下降并达到平衡状态。
本发明能通过在线处理手段,避免了因滚动轴承润滑问题而解体设备所带来人力、物力上的投入,减少了停机损失,并且节省了维修时间。如采用以上方法处理轴承温度高问题,则两人2小时即可使设备恢复正常,并最大程度上延长了设备的检修周期。避免了设备因润滑问题而解体设备所带来人力、物力上的投入。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明实施例1的温度随时间变化示意图;
图2是本发明实施例2的温度随时间变化示意图;
图3是本发明实施例3的温度随时间变化示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
滚动轴承温升现象及分析:
1、滚动轴承的温度上升波动不同阶段的不同现象:
在设备启动的初期,都有温度先上升后回落的过程,分为下面几种情况:
(1)、在线设备阶段性切换运行的启动:
在启动的开始阶段温度上升较快,以后较慢从设备停运时的环境温度,到温度开始回落或稳定在运行温度的拐点,所用时间长短不一。温度上升的幅度大,回落的幅度也大,上升的幅度不大回落的幅度也不大,或者就没有温度的回落,在一高的平台上运行。
(2)、刚检修过的设备初次启动:
温度有一快速上升的过程,后缓慢回落。
(3)、在加润滑脂过程中出现的:
温度有一快速上升的过程,加润滑脂量与温升呈正比函数关系。
(4)、加润滑脂,过了若干时间后出现的:
温度有一上升过程,过若干时间后回落至正常,个别的设备其温度达到报警值,极个别的达到过停机值。
设备运行过程中温度出现上升或波动,分为下面几种情况:
(1)、设备运行过程中温度出现上升,后下降,曲线上形成一驼峰状。
(2)、设备运行过程中温度出现上升,在一高的平台上运行。
(3)、设备运行过程中温度出现波动,曲线类似正弦曲线。
2、温度波动的特点:
(1)上面表述的轴承温度出现波动的几种情况,有的经过一段时间的快速上升,后快速回落,有的在一平台上停留一段时间后快速回落,其特点是温度上升的初始阶段上升较快,后有一缓和整理过程,达到一个温升的拐点后缓慢回落,也有的呈现快速回落。在时间上从数十分钟到数百分钟乃至几十小时。
(2)、从温升与温度回落的整个时间段的比较上,没有明显的共同的特点。
(3)、温度的波动阶段是非连续性的,在上述几种情况下出现的温度波动一个周期完成后,轴承的温度趋向稳定。
(4)、上述几种情况出现的温度波动,轴承的振动,声音大都无异常变化,从测振的频谱上没有明显的故障特征。
(5)、这些设备轴承温度出现的波动,对轴承的型式没有选择性,即在滚珠轴承上和滚柱轴承上都可出现。
3、对轴承温度波动上升原因的分析
3.1轴承温度的稳定,是建立在轴承运转过程中产生的热量,与向外界散发热量平衡的基础上,平衡一旦被打破,则会产生相应的温度波动。以上介绍的几种温度波动情况,首要条件是轴承在运转过程中产生的热量,要大于轴承设备向外界散发的热量,轴承本身的温度就会升高,从而找到一新的平衡点。
3.2滚动轴承的摩擦特性是点接触和线接触,滚动和滑动的混合摩擦运动,由于负荷比较集中,而且变化也大,因而在产生接触应力的两个接触曲面上,常常伴随着弹性接触变形,而且有时还产生一定的槊性变形。运动是不规则的自转和公转形式,并伴随着差动滑动。
润滑剂可以在滚道面和滚动体之间建立一层油膜,减少摩擦和磨损,其润滑状态大致分为:
(1)、液动润滑:油膜完整理想,接触面完全被油膜隔开;
(2)、弹性液动润滑:负载区域油膜的黏度随负荷的增加而增加,油膜表现为弹性变形;
(3)、边界润滑:接触面不完全被油膜分开;
3.3轴承在运转过程中的产生热量的来源有以下几个方面:
(1)润滑脂分子之间的摩擦;
(2)滚子、转动体与润滑脂之间的搅动、摩擦;
(3)润滑脂在滚道里受剪切运动时的剪切热效应;
(4)滚子与保持架之间的摩擦;
(5)滚子与滚道的摩擦;
(6)润滑脂选型不合适,边界润滑;
(7)热量传导渠道被阻断,热量不能很好的散发;
(8)轴承外圈的蠕动;
(9)新轴承的跑合;
那么上述几种情况的任何一种出现了变化,就会引起生热与散热的不平衡,导致轴承温度的变化。
4、热量来源的分析
4.1润滑脂之间的相互摩擦
滚动轴承选用的润滑脂根据轴承的运转温度、负荷、转数确定的,对润滑脂的黏度、稠化剂种类、针入度、滴点等都有严格的指标要求。滚道内的润滑脂,滚子上吸附的润滑脂,保持架上以及与转动部分边缘切面处接触的润滑脂,在轴承的运转过程中,相互之间会产生摩擦阻力,但由于润滑脂之间的摩擦系数很小,在润滑脂产生相对摩擦的体积数量不足够大的情况下,这一部分的摩擦产生的热量对轴承产生温升的贡献不大。但滚道里的润滑脂在加多了的情况下,其产生的热量对轴承的温度波动有贡献。
4.2滚子、转动体与润滑脂之间的搅动、摩擦:
这一摩擦副在轴承的运转过程中也会产生热量,由于润滑脂是半流淌体状态,这种摩擦仅局限于润滑脂体的表面与滚子、转动体的摩擦,其摩擦系数很小,但在一般情况下轴承里的润滑脂填充量,总是超过了直接参与润滑的实际需要量,在轴承运转的初期阶段,大部分润滑脂在润滑的初始阶段很快就被挤出滚道,而堆积在保持架上和轴承护盖的空腔之中,并在滚动体外围形成一个轮廓。在此过程中,由于多余润滑脂的阻力,轴承温度很快上升。虽然大部分多余的润滑脂在运转初期即被挤出,但挤在滚道附近的润滑脂也仍有可能被转动着的滚动体带进滚道之间,这些润滑脂在随着轴承转动体循环的同时,陆续少量排出。这时轴承温度仍然继续上升,可称为润滑脂的走合阶段,根据轴承结构中润滑脂质量、填充量等因素,这段时间可能持续十几分钟,在加润滑脂量过多的情况下可达到几小时甚至数十小时。
当多余的润滑脂完全被排出之后,剩下的少量润滑脂在滚动体、滚道、保持架的相互接触面上,籍尖劈作用形成薄薄一层润滑脂膜,从而进入轴承的正常运转阶段。这时温度逐渐下降并达到平衡状态。也就是说,长期的润滑作用主要上依靠这层润滑膜来承担。此外,在轴承的长期运转过程中,滚动体和滚道近旁的轮廓上以及保持架上的润滑脂随着温度的变化,要萎缩而分出一部分基础油,溜进滚道之间,对润滑起到补充作用。
各种不同的润滑脂在轴承中形成轮廓的能力是不一样的,一定要形成的轮廓比较挺拔,走合时间短,在长期的运转中轴承温度低,而且平稳,这才是一种比较理想的润滑脂,所以对润滑脂的成渠性要求也很重要。
轴承运转的周期的中间阶段,加入的补充润滑脂。在轴承箱体里润滑润滑脂量过多的情况下。会破坏原先已成型的润滑脂轮廓,加入的新润滑脂连同塌陷的润滑脂轮廓上的旧润滑脂大量的混入到滚道里,致使滚动体在工作时,要反反复复的克服在轨道上不断堆积的润滑脂,因而会造成轴承的温度升高,而且还会降低散热的效果。
4.3润滑润滑脂在滚道里受剪切运动时的剪切热效应:
弹性流体润滑理论的实验研究表明,轴承滚子与滚道运动接触部入口处的润滑脂,受润滑脂本身的流变参数及触变性的影响在滚子的碾压下会产生热量,接触域入口附近的油受搅动会产生热量。
滚动轴承油膜的形成是一动压运动过程,滚子旋转形成一个收敛的楔形油膜,分隔了滚子与滚道,流体的动压力平衡外载荷,此时滑脂呈现非牛顿流体特性,接触区域过大的压力,油膜的黏度急剧增加,与滚子、滚道同时产生弹性变形,复又恢复原状。
润滑脂在滚道里初始状态下的分子排列是无序的,经过重复的剪切后,才能形成相对的稳定态。
长期的现场经验表明,反复回到滚到里的多余润滑脂长期处于被强烈搅拌的状况(图)产生涡流型过度填充现象,不能形成滚动体工作时需要的轨道且产生大量的剪切热,对轴承的温度波动有贡献。
4.4滚子与保持架之间的摩擦:
轴承的保持架在轴承构架上有引导和分隔轴承滚子的功能,避免滚动体之间的接触,保持架在轴承的运转过程中,除了接受滚动体的带动做惯性旋转以外,基本上是处于自由松动的状态,不承受额外的载荷,库仑摩擦第二定律“摩擦力与摩擦面的垂直负荷量成正比”这一摩擦副所产生的热量同样也不足以引起轴承温度的显著波动。
4.5滚子与滚道的摩擦:
(1)、所有的球轴承、滚子轴承都必须承载一个最小负荷,以确保正常运行。轴承的高速运转中,滚子和保持架的惯性力以及润滑脂的摩擦会对滚子的滚动产生不良的阻尼作用,使滚子在滚道的非承载区域产生短促的滑动。
(2)、滚道对滚子的摩擦力要大于滚子和保持架的惯性力。润滑脂的粘性摩擦会对滚子的滚动产生不良的阻尼作用,滚子能正常的滚动运行要克服这个与滚子滚动方向相反的粘性摩擦力。
单就皂基脂润滑来讲,滚动轴承的运转是在弹性流体液动润滑油膜上的运行最为稳定,但实际上的运转是一个弹性流体油膜润滑与非弹性流体润滑、边界润滑,甚至有时候会出现干摩擦特性的多相状态(例如轴承的启动瞬间)。
滚动轴承由于游隙的存在,转动部分在滚道里的运行是一不规则的椭圆运动,而轴承滚子的尺寸在微观上,由于研磨加工生产中的误差,也是不完全一样的,每个滚子所受的垂直负荷量也是不完全均匀的,在轴承的非载荷区域,甚至会与滚道不完全接触,加润滑脂时,由于更改变了润滑环境(润滑脂的涌入导致剪切阻力的增大),滚子会出现短时间、在非载荷区域长度的滑动现象,这在转动设备承受低负荷的非驱动端上表现的较明显一些。
两摩擦副的滑动摩擦系数要远大于滚动摩擦系数,有资料表明有时候甚至能达到滚动摩擦的上百倍,滚子在滚道里出现的滑动现象是轴承温度波动升高的一个因素,滚子的滑动在轴承转子部分沿椭圆转动的高负荷区域会消失,在非负荷区域会重复出现,表现在单个滚子上,就形成了沿着椭圆的公转轨迹做连续的滑动和自转滚动运动。
滚子滑动现象的存在是对轴承有不良影响的,会出现噪音,会破坏油膜,使滚子与滚道的摩擦系数增大,但由于这一现象的发生,是当滚子所受的垂直负荷量过小,和非弹性流体润滑(润滑脂的涌入)两个条件同时具备时出现的(稀油润滑的滚动轴承很少出现温度的波动),其中一个条件不具备,该现象会随之消失。相对于轴承的整个运行寿命的影响很小。而反映在轴承的温度变化上,则会出现温度的波动(润滑脂的剪切热效应与滚子的滑动热效应)
滚动体弹性变形释放的能量是持续存在的,对温度的波动无贡献。
4.6润滑脂选型不合适,边界润滑:
轴承在润滑油膜隔离的情况下,很少发生磨损,只有润滑膜破坏或油膜不完全时才发生。当润滑油选型不当,轴承温度异常升高,润滑脂性能下降等情况下,润滑时的吸附油膜是极薄不稳定的,不足以把两结合面分开,甚至会产生金属之间的摩擦,引起轴承温度的波动。边界摩擦多发生在润滑脂选型不当或润滑脂变质和润滑不足的情况下。
4.7热量传导渠道被阻断,热量不能很好的散发:
润滑脂的传热系数很低,过多的润滑脂,在轴承与外部环境之间形成了屏障,不仅起不到润滑作用,且阻挡了轴承热量与外界的热交换,如不及时的发现处理,随着补油量的累计增加,会形成“温室效应”,一旦润滑工况改变,温度波动不可避免。
4.8轴承外圈的蠕动:
轴承的滚道与滚子之间一直有液态流动润滑膜的存在,是轴承不被磨损的理想状态,而液态流动润滑油膜的存在是依赖与机件的运转才能形成。启动的瞬间,轴承的滚子与滚道之间是处于不良润滑(边界吸附油膜)状态,轴承的滚道(内外圈)会受一惯性力,库仑摩擦第三定律:动摩擦力比静摩擦力小,由于内圈与轴的配合设计上是有紧力的,(所承受载荷为循环载荷、内圈滚道上的各个部分随轴每转一周将顺次通过负荷的作用点),不会与轴产生相对运动,而外圈设计的是过渡配合方式,在惯性力的作用下,会产生圆周方向上的蠕动,这种蠕动能有效的避免轴承的外套圈局部磨损。
上述惯性力对轴承外圈产生的作用,只在轴承启动的瞬间发生,随着轴承的转动,外圈的蠕动也会消失,产生不了故障。
4.9新轴承的跑合:
一般新安装的轴承由于表面粗糙度的影响,经跑合后,表面接触会达到一个稳定的状态。而跑合过程中轴承产生的热量对温度的波动有贡献,随着跑合时间的延长,轴承运转温度会趋于稳定。
5、轴承温度波动的主要原因、解决方案。这是本发明的主要技术方案的具体实施:
一种核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,包括以下步骤:
(1)、在设备加润滑脂过程中或设备运行中,如出现温度上升或温度波动的现象,需要检测滚动轴承温升情况,确定滚动轴承的温度是否达到或超过预警值。
其中,检测滚动轴承温升情况是通过监测记录仪和现场巡视检查的方法,在对应的滚动轴承设置监测记录仪,用于监测滚动轴承本体温度、温升速率等指标,监测记录仪根据设定预警值进行报警,并记录温升情况。其中所述的预警值为70℃,或者预警值达到60℃以上且温升速率达到1℃/5min,预警值的设置是保证在轴承温升过程中能得到及时处理,避免直接达到停机值。
(2)、当滚动轴承温度达到或超出预警值时,对滚动轴承进行查验,由于滚动轴承温升有很多种(具体见后文分析),甄别出是由于润滑脂问题,特别是润滑脂老化造成滚动轴承的温升;
具体讲,所述的对滚动轴承进行查验是指:
1、查看设备检修时的初始加润滑脂量记录、设备维修历史台账、日常补充润滑脂量的汇总;即通过既往滚动轴承加润滑脂记录,分析出是否存在加润滑脂过多的情况。
2、检查滚动轴承的运转状态;检查滚动轴承的运转状态包括:检测滚动轴承的振动频谱、滚动轴承的转动声音及滚动轴承的温升曲线。其中滚动轴承的振动频谱是通过测振仪测量的方法检测得到的,将测振仪与滚动轴承连接,得到滚动轴承振动频谱图,从频谱中可以看出滚动轴承振动情况。检测人员仔细倾听滚动轴承的转动声音,根据经验判断滚动轴承是否是正常工作。同时在监测记录仪上监测滚动轴承温升曲线,判断滚动轴承是否超出预警值或停机值。
3、排除缺油或其他设备故障引起滚动轴承的温升。具体步骤是:查看设备检修时的初始加润滑脂量记录、设备维修历史台账、日常补充润滑脂量的汇总;即通过既往滚动轴承加润滑脂记录和设备维修情况,排除缺油或其他设备故障引起滚动轴承的温升。
上述三个步骤的查验没有先后顺序,只需将三个步骤都执行即可。
通过以上的分析,轴承运转过程中产生热量的来源有多种,真正能引起轴承温度波动的是润滑脂问题,与轴承的初始加润滑脂量有关,与轴承的日常补充油量有关,与润滑脂的老化程度有关。对轴承温度不稳定的设备抽样检查,轴承大都无缺陷,润滑脂情况或过多或老化,具体见表1。
表1轴承温度波动的分析结果
Figure BDA00002401963500141
一般情况下,轴承硬件的缺陷通过振动的测量频谱结合其它的检查手段可以判断,润滑脂引起的温度升高或波动,在振动频谱找不到明显的故障特征,表现为单纯的温升,无伴生故障现象,个别的可能在频谱上表现为保持架谐波频率。具体见表2。
表2轴承温度波动故障模式对设备的影响及确认方法
Figure BDA00002401963500151
轴承硬件的缺陷通过振动的测量频谱结合其它的检查手段可以判断,润滑脂引起的温度升高或波动,在振动频谱找不到明显的故障特征,表现为单纯的温升,无伴生故障现象,个别的可能在频谱上表现为保持架谐波频率。一般在对设备里面润滑脂情况把握不准的情况下,可先对设备补油,观察温度变化情况,和润滑脂的排出情况,有条件的可打开轴承端盖检查(如RRI电机非驱动端,RRA电机驱动端),结合设备的历史润滑、振动频谱情况和专业工程师的建议,再决定是否进行下一步。
(3)、在查验完成后,确认是润滑脂老化造成的滚动轴承温升,就快速向轴承室加入润滑脂,接着采用压缩空气对滚动轴承的轴承室加油嘴部位进行吹扫,所述压缩空气的压力一般为4-5bar。吹扫采用点吹方式,即短时间快速吹扫一次,吹扫时间为3~5秒/次,吹扫后检测滚动轴承的温度,若滚动轴承温度下降至正常值停止加入润滑脂和吹扫,所述滚动轴承温度的正常值是指60℃以下。否则再次向轴承室加入润滑脂,并对滚动轴承的轴承室加油嘴部位进行再次吹扫,重复上述操作至滚动轴承温度下降至正常值。本发明向轴承室加入润滑脂,使得轴承室中的老化的润滑脂被新鲜的润滑脂替代,加之,吹扫后会将老化和多余的润滑脂吹出,当老化和多余的润滑脂完全被排出之后,剩下的少量润滑脂在滚动体、滚道、保持架的相互接触面上,籍尖劈作用形成薄薄一层润滑脂膜,从而进入轴承的正常运转阶段,这时温度逐渐下降并达到平衡状态。
为了避免在压缩空气对滚动轴承的轴承室加油嘴部位进行吹扫之前,检查压缩空气的清洁度,并对压缩空气进行清洁处理。
所述检查压缩空气的清洁度是将压缩空气预先开启,对准吹扫试验物吹扫,检查吹扫试验物上是否留有污物。吹扫试验物是用于检查压缩空气的物品,可以采用各种材料的物品,甚至还可以采用手掌,将压缩空气对手掌或其他物品进行吹扫,检查手掌中或其他物品上是否有颗粒物、粉屑、液体等,如果检查出现污物,则需要对压缩空气进行清洁处理,所述的对压缩空气进行清洁处理是指将压缩空气进行过滤。过滤的方式可以采用多种:滤网、滤芯等,过滤是一种常规技术,在此不再赘述,本实施例中采用较为简单的处理方法:在压缩空气气嘴上垫衬干净的布块,以防杂质小颗粒的进入。
吹扫中由于润滑脂的粘附性不会造成轴承大面积失油,但在实际吹扫中也要同步、密切的关注轴承温度的变化,吹扫中使用“点”吹法,时间控制在3-5秒之间,发现异常立即停止,采取进一步措施。
以下通过具体的实施例进一步对本发明进行说明:
实施例1:
一种核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,包括以下步骤:
如图1所示,(1)发现L2RCV003MO(岭澳化学和容积控制系统003电机)运行时出现高温,检测滚动轴承温升情况,确定温度最高达到了87℃,超出了70℃的预警值。随后对滚动轴承进行查验,首先查看设备检修时的初始加润滑脂量记录、设备维修历史台账、日常补充润滑脂量的汇总情况;得出结论:设备在线时间长,润滑脂老化、累积。
(2)接着,检查滚动轴承的运转状态;检查滚动轴承的运转状态包括:检测滚动轴承的振动频谱、滚动轴承的转动声音,从振动频谱上得出:滚动轴承本体无缺陷,滚动轴承的转动声音没有异常。得出:本实施例的滚动轴承是由于润滑脂老化造成滚动轴承的温升。
(3)启动L2RCV003MO运行约20分钟后分别对电机的驱动端和非驱动端进行加润滑脂润滑。
如图1所示,驱动端轴承:电机启动20分钟后电机驱动端温度为63℃,连续对轴承加润滑脂约40枪(10枪为一单位),加润滑脂过程密切关注轴承温度变化,加入40枪后200MT温度上涨至78℃,并逐渐上升,开始对电机驱动端的轴承室加油嘴部位吹扫3s,集油盒有一团润滑脂吹出。第一次吹扫后温度未见下降上升到82℃,吹扫后继续加润滑脂40枪温度也未明显上升,第二次吹扫时间为5-6秒,吹出一团润滑脂,吹扫后温度依旧缓慢上升至83℃,又加润滑脂40枪温度也未下降依旧保持在83-84℃,进行第三次吹扫,吹扫时间为2个5-6秒时间,吹出一团润滑脂,温度依旧缓慢上升至85℃,继续加润滑脂40枪,进行第四次吹扫,吹扫时间为2个5-6秒时间,温度依旧缓慢上升至85℃,集油盒中又吹出一些润滑脂,第五次吹扫时,将集油盒抽出,将气管对准油管吹扫2个5-6秒后温度开始下降,温度一直降至51℃,后继续对电机驱动端加润滑脂40枪,温度上升至70℃,根据吹扫指令再次吹扫,补油10枪后温度降至40℃并稳定。本实施例的共空载过程中,共加润滑脂250(枪)X1.5=375克,该加入量为轴承室的饱和量,加入润滑脂后将原有的润滑脂全部替代。上述吹扫的压缩空气的压力为4bar。
非驱动端轴承:电机启动后15分钟电机非驱动端温度为43℃,开始对轴承进行润滑(10枪一个单位)先对轴承加润滑脂40枪,温度由43℃上升至59℃后又逐渐下降至50℃,再次加入润滑脂10枪,加润滑脂润滑完后,温度上升最高点为51.3℃后下降至42℃,继续3次加润滑脂20枪,加润滑脂后温度小幅上升46℃后又下降41℃,再次加润滑脂5次10枪后温度逐渐下降至36℃并稳定,检查集油盒有约50克废润滑脂甩出。空载非驱动端加入润滑脂160(枪)X1.5=240克。电机空载后进行再鉴定时电机驱动端温度启泵后缓慢上升至54℃并稳定,再次启动时跟踪温度稳定在46℃。
实施例2:
D1RRA001PO(大亚湾反应堆一回路安全注入系统002泵)执行计划性润滑,非驱动端轴承加入15g油脂后,泵轴承温度上升到最高85℃,超出了70℃的预警值。运行了约26小时后逐渐回落并保持在51℃左右。随后对滚动轴承进行查验,首先查看设备检修时的初始加润滑脂量记录、设备维修历史台账、日常补充润滑脂量的汇总情况;得出结论:设备在线时间长,润滑脂老化、累积。
(2)接着,检查滚动轴承的运转状态;检查滚动轴承的运转状态包括:检测滚动轴承的振动频谱、滚动轴承的转动声音,从振动频谱上得出:滚动轴承本体无缺陷,滚动轴承的转动声音没有异常。得出:本实施例的滚动轴承是由于润滑脂老化造成滚动轴承的温升。
(3)对该电机进行大修再鉴定时,上午8点多启动,一小时后9点30分左右温度上升到60℃,仍以有2℃/5min的上升速率上升,达到64℃时用压缩空气吹扫,压缩空气压力5bar(以下吹扫也采用),吹扫时间为5s,观察温度继续上升,最高达67℃(如图2所示的位置1处),吹的过程中有小幅下降,但不明显,在64℃左右徘徊,后进行添加润滑脂(如图2所示的位置2处),分两次共连续加入20枪润滑脂,中间间隔约有3分钟,加润滑脂后,继续用压缩空气吹扫3s后温度缓慢下降,至再鉴定结束时,温度稳定在51℃左右。
实施例3:
(1)D2SEC001PO(大亚湾反应堆一回路安全注入系统001泵)下轴承在执行计划润滑自动加油器补油。上午8:40分左右发现轴承温度有上升趋势,持续观察发现温度上升较快。随后对滚动轴承进行查验,首先查看设备检修时的初始加润滑脂量记录、设备维修历史台账、日常补充润滑脂量的汇总情况;得出结论:设备在线时间长,润滑脂老化、累积。
(2)接着,检查滚动轴承的运转状态;检查滚动轴承的运转状态包括:检测滚动轴承的振动频谱、滚动轴承的转动声音,从振动频谱上得出:滚动轴承本体无缺陷,滚动轴承的转动声音没有异常。得出:本实施例的滚动轴承是由于润滑脂老化造成滚动轴承的温升。
11:15分第一次对该泵下轴承的轴承室进行吹扫,温度由70.6℃(如图3中位置1所示)下降至69.7℃后又上升至70.1℃,11:27分进行第二次吹扫,并于11:40往轴承室加润滑脂5枪,温度继续上升,12:05分再次加润滑脂20枪后于12:09分温度达最大值77.1℃(如图3中位置2所示),之后14:30下降至为45℃,15:44分温度为41.9℃,后稳定在40℃左右(如图3中位置3所示)。
本实施例中,采用单纯的吹扫无效的情况下,更说明轴承室内存在老化堆积的油脂,因此需要采用加润滑脂与吹扫相结合的方法才能解决润滑脂老化问题。

Claims (13)

1.一种核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、检测滚动轴承温升情况,确定滚动轴承的温度是否达到或超过预警值; 
(2)、当滚动轴承温度达到或超出预警值时,对滚动轴承进行查验,甄别出是由于润滑脂老化问题造成滚动轴承的温升; 
(3)、快速向轴承室加入润滑脂,接着对滚动轴承的轴承室进行吹扫,吹扫后检测滚动轴承的温度,若滚动轴承温度下降至正常值,停止加入润滑脂和吹扫,否则再次向轴承室加入润滑脂,并对滚动轴承的轴承室进行再次吹扫,重复上述操作至滚动轴承温度下降至正常值。
2.根据权利要求1所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,在压缩空气对滚动轴承的轴承室进行吹扫之前,检查压缩空气的清洁度,并对压缩空气进行清洁处理。
3.根据权利要求1或2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,检测滚动轴承温升情况是通过监测记录仪并现场巡视检查的方法,检测出滚动轴承本体温度、温升速率。
4.根据权利要求1或2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述的预警值为70℃,或者所述预警值达到60℃以上且温升速率达到1℃/5min。
5.根据权利要求1或2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述的对滚动轴承进行查验是指:
查看设备检修时的初始加润滑脂量记录、设备维修历史台账、日常补充润滑脂量的汇总;
检查滚动轴承的运转状态;
排除缺油或其他设备故障引起滚动轴承温升。
6.根据权利要求5所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述检查滚动轴承的运转状态包括:检测滚动轴承的振动频谱、滚动轴承的转动声音及滚动轴承的温升曲线。
7.根据权利要求6所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,是通过测振仪测量的方法检测滚动轴承的振动频谱。
8.根据权利要求1或2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述压缩空气的压力为4-5bar。
9.根据权利要求1或2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述吹扫采用点吹方式,吹扫时间为3~5秒/次。
10.根据权利要求1或2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述滚动轴承温度的正常值为60℃以下。
11.根据权利要求2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述检查压缩空气的清洁度是将压缩空气预先开启,对准吹扫试验物吹扫,检查吹扫试验物上是否留有污物。
12.根据权利要求2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,所述的对压缩空气进行清洁处理是指将压缩空气进行过滤。
13.根据权利要求1或2所述的核电站在线对润滑脂老化温升的滚动轴承降温的方法,其特征在于,所述步骤(3)中,分次加入润滑脂,每次加入的量为30~60g,且每次加入润滑脂后进行吹扫,至滚动轴承温度下降至正常值;或者一次性加入润滑脂至滚动轴承的轴承室出油侧有润滑脂溢出,接着进行吹扫,至滚动轴承温度下降至正常值。
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