风场运维人都懂,机舱里面干活处处受限,一旦发电机滑环侧轴承位出现磨损,是非常头疼的一件事。设备会出现异响、异常高温,情况严重直接触发非计划停机。每多停机一小时,风场就要承担对应的电量损失。
遇到轴磨损,很多运维第一反应就是把转子吊出来返厂加工,或者直接堆焊补轴。但风机转子拆装吊装成本高,返厂来回就要耗费好几天;堆焊又会带来热应力风险,风机属于细长轴,很容易出现轴弯曲变形,反而带来更大设备隐患。
吉林到保风场 16# 风力发电机组就碰上了这类故障:滑环侧轴承位磨损约 1mm,配套轴承型号 FAG6332MJ20CC3,轴承位原始轴径 160mm。现场多方对比修复方案之后,采用机舱原位在线修复的方式,从具备施工条件到轴承装配完成,全程仅用时 8 小时。结合本次真实现场作业,聊聊这类磨损故障的成因、各类修复方式的取舍,以及后期运维该如何规避同类问题。
风机滑环侧轴承位磨损,到底是什么原因造成的?
很多运维朋友会问:好好的风机,轴承位为什么会出现高温磨损?
从 16# 机组拆解后的状态可以看到,轴承内圈的绝缘层受高温影响热熔,粘连在了轴的表面。轴承位异常高温,很大概率来自轴承润滑供给不足。
现在多数风场都配备自动给油装置,但自动注油并不是 “一劳永逸”。野外风场温差大,油脂容易老化;油路堵塞、注油嘴故障,都会导致润滑脂供给不到位。如果只依靠自动打油,缺少人工定期补油巡检,轴承就会进入干摩擦状态,温度持续飙升。轻则出现轴颈磨损、跑内圈;重则轴承直接烧毁,极端情况还会造成轴弯曲变形。
不过也要客观看待,轴承位磨损不完全等于润滑故障。电机找正偏差大、机组运行振动超标,同样会加速轴承配合面的损耗。设备修好只是第一步,还要溯源深挖故障根源,才能避免故障反复出现。
风机轴承位磨损,主流修复方案该怎么选?
面对风机轴颈磨损,市面上有多种处理手段,不同方案工期、成本、风险差异很大,需要结合磨损量、现场作业条件综合判断。
本次到保风场 16# 机组磨损深度 1mm,机舱内部作业空间局促,如果吊出转子返厂,停机损失很难接受。现场经过评估,最终采用碳纳米聚合物材料配合工装的在线修复工艺,全部施工都在机舱内部原位完成,不用拆卸转子。
注:该套修复工艺由淄博索雷工业现场落地实施。
现场实操修复全过程
在线工装修复,成败关键点不在材料本身,而在于轴表面预处理和工装定位精度,本次现场完整作业流程如下:
1、烤油碳化除渗油:轴金属表层会渗透润滑油,单纯打磨无法彻底清除。使用氧气乙炔对轴承位进行烤油处理,让渗入金属内部油污充分碳化,杜绝后期材料出现脱层脱落隐患。
2、打磨粗化,溶剂清洗:使用角磨机打磨磨损区域,打磨出干净粗糙的金属基体,以此提升材料粘结性能;打磨完成后,采用无水乙醇反复擦拭清洗,保证表面无油污、粉尘杂质。
3、工装空试校验:正式涂覆材料前,先做工装空试,核对轴肩定位基准,确认工装贴合、定位准确。之后把工装内壁擦拭干净,涂抹 SD7000 脱模剂,避免修复材料固化后和工装粘连。
4、调和并涂覆材料:按配比调和 SD7104 碳纳米聚合物材料,搅拌至整体均匀无色差,将材料均匀刮压涂抹在轴承位磨损表面。
5、安装工装,辅助加热固化:组装紧固工装,对轴头导热加热,加速材料固化同时优化材料综合性能。静置固化 2 小时后拆除工装,测量轴径,满足轴承装配公差要求。
回装轴承,修复作业结束。
修复完成后,运维要做好这几件事,防止二次磨损
修复只是解决当下的设备故障,想要从源头降低轴承位再次磨损的概率,日常运维不能松懈:
第一,不要完全依赖自动给油装置。除自动注油系统之外,要定期用油枪人工补加注润滑脂,定时检查油路、油嘴是否堵塞,避免轴承干摩擦高温烧蚀。
第二,轴修复完毕,必须完成电机找正作业,削减机组运行振动,减少配合面额外损耗。
第三,磨损诱因是多维度的,除润滑系统之外,后续巡检检修,还要重点排查联轴器找正、整机振动、轴承本体质量等潜在隐患。
风场设备抢修,不要固化思维觉得磨损就只能返厂换轴。结合实际磨损量、机舱作业条件、停机带来的经济损失,综合比对各类修复方案,才是更务实的处理思路。每种修复工艺都有自己的适用边界,现场工况才是选择维修方案最重要的依据。
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