浅谈FEK 60CS型发电机轴承的管理
发布时间：2013-05-31 浏览次数：720
内容提要：本文通过LH轮NO.4发电机驱动端轴承烧毁的故障，简述发电机轴承更换的步骤、故障的原因以及平时管理的注意事项。
1 故障经过
LH轮，5400TEU全集装箱船，配置4台FEK 60CS-10型发电机，发电机额定功率2850KW。某日正常航行期间，一直使用中的NO.4发电机驱动端轴承突然高温（设定为90°C）报警（16:52 #4 GEN AFT BRG TEMP）。当值轮机员随即启动备用发电机配电并同时通知轮机长及电机员，随即NO.4发电机手动卸载，停止该副机运行，预润滑泵自动启动。同时，电机员现场观察发现发电机驱动端轴承处冒烟，怀疑该端轴承损坏。
2 拆检步骤及注意事项
2.1 拆检步骤
（1）停止预润滑油泵，拆除附件（包括下轴承座的连接润滑进出管路、上轴承座的温度表及温度传感器等）。
（2）拆除上下轴承座的连接螺栓以及上轴承座与发电机本体的连接螺栓，拉出上下轴承座的两根定位销，吊出上轴承座，
（3）拆除上下轴承连接的4根固定螺栓，吊出轴承上瓦。
（4）在发电机轴驱动端的底部安装一只6吨左右的千斤顶（或其它液压工具），在发电机轴上安装磁性百分表，便于随时观察发电机轴被顶起的高度。
（5）用千斤顶将发电机轴逐步顶起0.50~1.60mm。
（6）在下瓦的固定螺孔处装上2只吊环，沿轴承的圆周方向安装钢丝及葫芦，当拉到一定的角度时，需重新在瓦背的起吊孔上安装吊环，再用葫芦沿圆周方向拉动轴承下瓦，吊起下瓦。
（7）吊出下轴承座。
（8）清洁完毕后，换新上下轴承座的2根油封（8mm盘根，自由端4根）。
（9）用副机系统油润滑后按拆卸的相反步骤安装即可。
2.2 拆检的注意事项
（1）在下瓦重新装复前，切忌松开千斤顶。
（2）两端轴承应逐个更换，切忌一起拉出下瓦，否则极易造成发电机转子与定子擦碰。
（3）自由端用葫芦吊起时，应确保吊起的钢丝绳与发电机轴垂直。特别是在驱动端用钢丝吊发电机轴时，更应确保垂直，倾斜角稍大易造成发电机轴轴向移位。万一轴向移位，驱动端下瓦将很难拉出或无法装入，此时应制做一只“专用拉马”（与自由端端盖外形类似），将驱动端用千斤顶顶起（或用葫芦垂直拉起）约1mm，再用“专用拉马”将发电机轴移位至能够装入下瓦为止。
（4）驱动端下瓦装复后，应检查下瓦两端与发电机轴之间的轴向间隙是否相等（图1箭头所示），一般两端间隙应为1mm左右，若相差较大，可能造成轴承壳上安装的油封与发电机轴之间的密封失效。调整方法参照拆检注意事项（3），在间隙较大处的180度对应的位置塞入总间隙一半的塞尺，用“专用拉马”在自由端压入或拉出发电机轴，待塞尺吃力后，取出塞尺即可。
（5）轴承换新装复后，盘车几圈，重新拉出下瓦，检查轴承与发电机轴的磨合状况，用刮刀拂刮轴瓦。再次装复磨合，拉出下瓦，如此往复，直到轴瓦与发电机轴贴合满意为止。
3 故障原因
FEK型发电机轴承采用副机系统滑油强制润滑（见图2）。系统0.4~0.5MPa的滑油经减压针阀减压至0.2~0.25MPa后进入轴承润滑与冷却，再经观察镜回副机曲轴箱。拆检后发现，驱动端轴承下瓦完全烧毁，大量的白合金烧溶后甚至在轴承壳形成白合金块，上瓦也烧坏，只是程度稍轻，所幸处理及时，发电机轴未受损伤；自由端轴承只是下瓦有一点溶铅，轴瓦表面光滑，上瓦完好。进一步拆检滑油润滑管路，未发现明显的堵塞；拆检减压阀（针阀），也未发现明显缺陷，只是驱动端轴承的减压阀开度较自由端开度小，用空气吹通，明显发现驱动端减压阀流量较小。装复轴承及管路，换新2只压力表，启动预润滑油泵，发现自由端压力表压力为0.04MPa，驱动端压力为0。将驱动端减压针阀开大2圈，试车，调节各参数正常。试车过程中短时间将驱动端减压阀恢复至原来的开度，压力表显示为0.15MPa。
以上分析不难看出，驱动端在正常运行时压力及流量偏低，只能勉强维持润滑与冷却（平时检查时只是关注轴承的温度，原地的压力表缺乏检修，压力表显示不准，又没有压力传感器显示该压力值，造成驱动端轴承润滑压力一直低于正常值而从不知情）。若副机长期停车后启动，在系统滑油压力提升到能使滑油通过减压阀进入驱动端轴承之前，驱动端轴承一直处于断油状态。这两种因素的叠加，造成轴承磨损加剧、间隙偏大，甚至超过极限值，致使润滑油膜破坏，不能形成有效的润滑和冷却，Z终在短时间内发生轴承烧毁的故障。
4 管理要点
（1）平时注重原地仪表的保养，确保仪表显示正常，关注轴承的滑油压力与流量，必要时调整至正常值（压力值：0.2~0.25MPa，流量：自由端8L/min，COUPLING端17L/min）。
（2）建议调整温度报警参数，从90℃调整至75℃。额定负荷时，轴承正常情况下的Z大温度为环境温度加上35℃，正常使用时，温度一般在50~70℃之间。
（3）保持副机滑油系统的油质、油温、压力正常。
（4）注意观察副机停车预润滑油泵自动启动后发电机轴承的润滑，必要时调节减压针阀的开度或调整预润滑油泵压力。
（5）定期测量轴承上瓦与发电机轴之间的间隙（只需吊出上轴承座，用塞尺测量即可），发现超过极限，及时拆检。建议测量周期与副机吊缸同步（10000小时），并输入船舶管理信息系统（SMIS）。驱动端上瓦与发电机轴之间Z大间隙为0.46mm，自由端为0.40mm。
5 结束语
看似突发的故障，由于管理的缺陷变成必然要发生，给设备的安全运行造成被动局面。精细管理的重要性在此次故障中得到充分的体现。文中定有许多待商榷的地方，敬请同行不吝指正。
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