發(fā)電機(jī)組軸電流故障診斷

　　減小或消除軸電流引起的損傷，主要手段是限制軸電壓的升高，一般認(rèn)為，足以引起軸電流損傷的電壓在20V以上，典型的軸承損傷電壓在30～100V之間。如果把軸電壓降到1V以下，基本上就可以消除軸電流帶來的故障。限制和降低軸電壓的方法有多種，使用較多的是各種型式的接地裝置，例如用炭刷、金屬滑靴、水銀槽、水密封等方法把轉(zhuǎn)子與機(jī)殼連接起來，使轉(zhuǎn)子對地導(dǎo)通，消除轉(zhuǎn)軸靜電電位。此外，還有一些導(dǎo)通轉(zhuǎn)軸上電荷的方法，例如，采用電離空氣通道，采用高導(dǎo)電性能的潤滑油或在油中加人某種添加劑，使?jié)櫥妥兂闪紝?dǎo)體。

　　對于在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中已經(jīng)發(fā)生軸電流侵蝕的機(jī)器，使用改變油膜厚度的方法(例如改變油的黏度、改變潤滑油供應(yīng)量、改變軸承速度和負(fù)荷等)也可以減小電流侵蝕的速度，實際使用證明此法有一定效果。

　　使機(jī)器零件絕緣也是一種限制軸電流的方法，例如把一處或多處和軸承連接的地方(包括油路管線在內(nèi))進(jìn)行絕緣，這樣在軸承和它的支承體或任何周圍導(dǎo)體之間無金屬接觸，隔斷軸電流回路。但這種方法實施困難，較少采用。

　　如果證實轉(zhuǎn)軸帶有磁性，最好的辦法是進(jìn)行消磁處理。對于由不平衡繞組產(chǎn)生轉(zhuǎn)軸的磁化效應(yīng)，可以通過附加中性繞組來降低由這種效應(yīng)所產(chǎn)生的電流。如果這種方法不易實現(xiàn)，則可采用增加穿過軸承支承磁路中磁阻的方法，例如，在磁路中加入非磁材料來滿足這個要求。對于壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子由于加工制造或其他原因造成的轉(zhuǎn)子帶磁，可以使用專門的消磁裝置進(jìn)行消磁處理，這種裝置的原理是將轉(zhuǎn)子置于一個交變磁場中，由于這個磁場強(qiáng)度極高，轉(zhuǎn)子的磁性很快便可以消除。

　　根據(jù)電荷的起因采取措施是消除軸電流的根本辦法，例如，對于蒸汽透平產(chǎn)生的靜電電荷，可以用控制水蒸氣微滴的大小，改變噴嘴和葉片的材料和光潔度等，以減小液滴碰撞和摩擦起電。但是，這種措施對于已在運(yùn)行中的機(jī)器往往是不現(xiàn)實的，它意味著需要重新設(shè)計一套防止產(chǎn)生軸電流的有效裝置。

　　五、診斷實例

　　例1:國內(nèi)某大型化肥裝置的合成氣壓縮機(jī)組(由中壓抽注汽凝汽式蒸汽透平驅(qū)動)，其透平的前端軸瓦總是發(fā)生異常磨損，每次檢修總發(fā)現(xiàn)軸瓦間隙嚴(yán)重超標(biāo)，無論是運(yùn)行一年半一次的大檢修，還是運(yùn)行二、三個月的臨時停車檢修均不例外。嚴(yán)重時軸承底瓦巴氏合金完全磨去，露出大面積黃銅過鍍層，軸瓦間隙超差5倍以上，并導(dǎo)致對中超差十多倍，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全穩(wěn)定長期運(yùn)行。

　　診斷意見：檢查磨損的軸瓦，發(fā)現(xiàn)有明顯的電蝕現(xiàn)象，并在另一缸體的浮環(huán)密封處發(fā)現(xiàn)大面積放電造成的蝕坑。根據(jù)以上現(xiàn)象，判定為軸電流造成的損壞。

　　生產(chǎn)驗證：在軸系末端增加放電刷后，上述問題消失，影響機(jī)組安全穩(wěn)定長周期運(yùn)行的隱患得以消除。

　　例2：國內(nèi)某大化肥廠的一臺大型離心式氮氣壓縮機(jī)，高壓缸多次發(fā)生止推軸承燒瓦事故，事故的主要原因經(jīng)計算證明是軸向推力過大，實際軸向力超過軸承允許承載能力一倍以上。經(jīng)過軸向力調(diào)整后，突然燒瓦事故得以避免，但軸承比壓和軸位移仍然較大。

　　分析診斷：經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)推力盤受力面及推力瓦塊表面均有嚴(yán)重的軸承電流侵蝕，具體表現(xiàn)在以下兩方面。

　　(1)每個瓦塊上的巴氏合金沿止推盤旋轉(zhuǎn)方向磨成一斜坡，瓦塊上油楔的出口端[圖1-2 (a)]磨蝕區(qū)和非磨蝕之間有著明顯的界線，磨蝕區(qū)已失去金屬光澤，非磨蝕區(qū)仍保持巴氏合金原有加工面的光澤。經(jīng)過光學(xué)顯微鏡觀察，可以看到腐蝕區(qū)呈典型的電火花放電腐蝕特征。

　　(2)推力盤的兩側(cè)面外貌完全不同，承力瓦塊側(cè)表面呈淺灰色，像噴過砂那樣完全沒有光澤，其上布滿電蝕凹坑，非承力側(cè)面則保持原有加工面的金屬光澤。

　　生產(chǎn)驗證：在軸承上安裝滑刷接地裝置后，上述問題得到解決，多年內(nèi)未再發(fā)生“燒瓦”事故，這臺機(jī)組也不再是困擾全廠生產(chǎn)的瓶頸問題了。