,與圓槽的摩擦阻力增大,于是軸承外圈的狀態(tài)開(kāi)始發(fā)生變化
。正常情況下
,軸承外圈與軸承座是過(guò)盈配合的
,由于軸承外圈受到滾珠拖動(dòng),由靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)
,即所謂的“走外圈”
。軸承外圈與軸承座摩擦,隨著摩擦增強(qiáng)
、溫度增加
,磨損進(jìn)一步加劇——經(jīng)測(cè)量,軸承的外徑與軸承座/孔的間隙達(dá)0.4mm
。正常情況下
,軸承下端/密封蓋內(nèi)圈隨著軸承內(nèi)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)而同步旋轉(zhuǎn)。當(dāng)軸承下端/密封蓋內(nèi)圈缺乏潤(rùn)滑而與外圈干磨時(shí)
,隨著摩擦阻力的增加
,軸承下端/密封蓋內(nèi)圈與外圈不再是相對(duì)運(yùn)動(dòng),而是逐漸變成不動(dòng)
,相當(dāng)于一體
。但是馬達(dá)轉(zhuǎn)子軸的力足以克制摩擦力而旋轉(zhuǎn),于是軸承與軸的配合面(端面及圓柱面)就由靜止?fàn)顟B(tài)變成相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)——剛開(kāi)始
,軸承的溫度高于軸的溫度
,馬達(dá)軸脫離軸承內(nèi)圈的束縛自由轉(zhuǎn)動(dòng),隨著軸溫度的升高
,間隙變小
,再后來(lái)在高溫下軸承內(nèi)圈與軸配合的圓柱面及端面發(fā)生熔裂、咬著
,臨末演變成軸承材料部分熔在軸上,軸表面上的部分材料同樣也被撕裂在軸承內(nèi)圈
。軸承廠家——SKF的資料顯示
,軸承是2011年的隨機(jī)備件,所以質(zhì)量肯定是有問(wèn)題的
。這表現(xiàn)在:(1)軸承座/孔的尺寸保持完好
,幾乎毫發(fā)無(wú)損(所幸軸承座/孔完好,不然將更難修復(fù))
;(2)部分材料粘結(jié)在軸上
,說(shuō)明軸承的材質(zhì)比軸差,正常情況下
,軸承的材質(zhì)如強(qiáng)度
、硬度等應(yīng)該 比軸好。
圖1 軸承下端蓋
三
、修復(fù)措施
將馬達(dá)吊出
,聯(lián)軸節(jié)經(jīng)加溫后拆出
,軸承下端/密封蓋拆開(kāi),試圖把損壞的軸承拉出
。因?yàn)檫^(guò)緊
,采用加溫+拉碼的方式也未能將其拉出。據(jù)此估計(jì)軸承內(nèi)圈
、軸粘結(jié)在一起
。無(wú)奈之下,只能采取破開(kāi)軸承的辦法
。因?yàn)檩S承大
,使用手提式切割機(jī)費(fèi)時(shí)、費(fèi)工具
,于是決定使用氣割(務(wù)必防止灰塵
、火星等雜物飛濺到電動(dòng)機(jī)內(nèi)部而引起電動(dòng)機(jī)絕緣電阻的變化,可以用一塊鍍鋅鐵皮擋在轉(zhuǎn)子
、定子前面):外圈離軸較遠(yuǎn)
,只好在軸上鋪墊保護(hù)物,再使用氣割把外圈割掉
,取走滾珠及擋圈
;內(nèi)圈靠軸太近,不易控制
,為了安全起見(jiàn)
,使用手提打磨/切割機(jī)小心切削(特別是軸的位置要更加小心)。
如圖2所示
,軸承內(nèi)圈全部清理后
,轉(zhuǎn)子軸上軸承位置的殘留物及軸磨損情況讓人吃驚;軸的圓柱面拉痕(絲)及臺(tái)階位的堆積物讓人難以找到參考面
、無(wú)從下手
。圓柱面的修復(fù),既要考慮表面的平整度
、同心度
,又要考慮過(guò)盈配合。因?yàn)檗D(zhuǎn)子長(zhǎng)且重
,船上無(wú)法把轉(zhuǎn)子從馬達(dá)上取出
,只能就地修復(fù)。就地修復(fù)的難處在于位置受限
,轉(zhuǎn)子軸不能像在車床上勻速旋轉(zhuǎn)
,從而難以保證轉(zhuǎn)子的尺寸精度。為了解決問(wèn)題
,就在轉(zhuǎn)子軸上安裝了一個(gè)臨時(shí)軸承
,下端用一個(gè)支撐架托著軸承
,保持轉(zhuǎn)子軸的水平,并用一臺(tái)減速電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)軸
,從而在一定程度上彌補(bǔ)了無(wú)法上車床的不足
。因操作中受限于使用銼刀,修復(fù)異常艱難
,只能在不斷的轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中依靠目測(cè)修整
,費(fèi)時(shí)、費(fèi)力且需不斷地測(cè)量軸的外徑
,以免過(guò)度修整而破壞軸
。將原馬達(dá)換下來(lái)的舊軸承放在油鍋加溫至100℃,再快速地安裝到轉(zhuǎn)子軸上,然后將部件逐一回裝
;調(diào)整好中線后水泵試運(yùn)行
,電流正常,盡管振動(dòng)略偏大
,但可以短時(shí)間使用
。因排水的需要,兩臺(tái)壓載泵需同時(shí)工作
,并適當(dāng)調(diào)整兩臺(tái)壓載泵使用的時(shí)間
,配合裝貨進(jìn)度快速排水,并未影響裝貨時(shí)間
。
圖2 磨損的軸蓋
四
、振動(dòng)的解決
此次修理的初始原因是密封裝置容易損壞,而密封裝置損壞的原因在于水泵振動(dòng)過(guò)大
,所以如何解決振動(dòng)問(wèn)題是根本
。水泵擋水盤與裝軸封的孔是同心的,通過(guò)測(cè)量軸的表面與擋水盤的距離可以確定泵軸是否在泵的中心位置
。經(jīng)測(cè)量
,前(艏)距離是95mm,后(艉)98mm
,定環(huán)的內(nèi)徑是102mm
,定環(huán)的外徑與定環(huán)座有幾絲的間隙
,泵軸在此處的直徑是100mm
。也就是說(shuō),泵軸外徑與定環(huán)內(nèi)徑之間的間隙是2mm
,前后各1mm
。如果軸晃/振動(dòng)厲害或定環(huán)和軸不同心,就會(huì)碰到定環(huán)的內(nèi)壁
,從而損壞定環(huán)
。從以前拆出的已損壞的軸封可以看到
,幾乎都是定環(huán)損壞。消除軸封易損壞的故障
,需從以下三方面著手:(1)確保泵軸與馬達(dá)輸出軸的同心度
;(2)確保泵軸與壓蓋/定環(huán)同心;(3)減少泵的振動(dòng)
。
1.確保泵軸與馬達(dá)輸出軸的同心度
。其方法是:盤車,測(cè)量馬達(dá)聯(lián)軸節(jié)的跳動(dòng)量
,評(píng)估馬達(dá)軸承的跳動(dòng)量
。若經(jīng)測(cè)量,跳動(dòng)量只有幾絲
,就說(shuō)明馬達(dá)軸承沒(méi)問(wèn)題
;若裝上舊泵軸后,在端部測(cè)量的跳動(dòng)量達(dá)幾十絲
,或者裝上新泵軸后
,情況有所改善,則說(shuō)明舊泵軸還是存在一定程度的彎曲
、變形
。泵軸聯(lián)軸節(jié)與馬達(dá)聯(lián)軸節(jié)通過(guò)精加工,凹凸圓環(huán)將達(dá)到很好的定位作用
,從而確保馬達(dá)與泵軸的對(duì)中
,同心度高。正常情況下
,兩邊聯(lián)軸節(jié)上緊螺栓后
,兩個(gè)端面之間若0.02mm的塞尺不能插入,外表面就在同一圓面內(nèi)
,拆開(kāi)螺栓后
,泵軸連同葉輪會(huì)自行掉下來(lái),自然分開(kāi)
;不能自然分開(kāi)的話
,說(shuō)明存在卡阻,需要查明原因
。
2.確保泵軸與壓蓋/定環(huán)的同心度
。其方法是:將泵蓋向船艉方向拉動(dòng)1.5mm,如果拉不動(dòng)
,就說(shuō)明馬達(dá)的下端蓋凸緣與機(jī)架上內(nèi)孔相接觸(凸圓
、內(nèi)孔起定位作用)。這時(shí)把壓蓋轉(zhuǎn)動(dòng)180度后裝配
,情況將會(huì)有所改善——軸封定環(huán)的內(nèi)圈/環(huán)與軸的距離較轉(zhuǎn)動(dòng)前均勻(軸封定環(huán)與泵軸的距離通過(guò)前后
、左右四個(gè)位置確定
,一旦距離不一,泵軸旋轉(zhuǎn)中就會(huì)晃動(dòng)
,從而容易觸碰定環(huán)而將定環(huán)損壞)
。
3.減少泵的振動(dòng)。俗語(yǔ)云:基礎(chǔ)不牢
,地動(dòng)山搖
。泵架是用鋼板彎曲成圓形、兩端加蓋鋼板燒焊而成的
,上
、下有兩個(gè)大孔,用于裝馬達(dá)并固定在水泵上
。泵架前
、后(艏艉方向)開(kāi)了兩個(gè)大小不一的檢查/檢修方孔,用于拆裝聯(lián)軸節(jié)和盤車
,兩端鋼板之間由四條加強(qiáng)肋板支撐
,以增強(qiáng)上蓋板的支撐力,承受馬達(dá)的重量
。有些船舶是在馬達(dá)的吊孔環(huán)位置加固
,方法是通過(guò)兩根帶可調(diào)節(jié)的撐桿,一端固定在墻壁上或其它結(jié)實(shí)牢固的地方
,一端通過(guò)螺栓連接到馬達(dá)的吊孔環(huán)
,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)頭而使撐桿頂住馬達(dá),但作用/收效甚微
。
如圖3所示
,多加裝了四根肋板,有效地加強(qiáng)了泵架上
、下兩塊圓板的力
,能更好地承受重達(dá)3噸的重量及水泵葉輪旋轉(zhuǎn)的力,減振效果明顯
。
圖3 泵架加裝肋板
本文來(lái)自《中遠(yuǎn)海運(yùn)安全》
(版權(quán)歸原作者或機(jī)構(gòu)所有)
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