输油泵电机轴瓦夏季温度偏高原因分析及对策.docx

摘?要：

主要分析了哈密区域3个输油站电机每年6月至9月运行时轴瓦温度异常状况，通过对电机轴瓦温度影响因素进行全面归纳总结，得出导致电机轴瓦夏季温度偏高的主要原因，并提出可行的改进建议和措施，以此指导输油泵电机开展预防性检维修工作，防止电机因温度影响出现计划外停机故障，保障输油站场生产平稳高效进行。

关键词：

轴瓦；润滑油粘度；光洁度；热平衡

0?引言

输油泵机组作为液体管道的核心设备，其安全可靠运行对整个管输系统的高效、平稳运行影响至深。机组安装于敞开式泵棚区中，长期工作在风沙多、温差大的室外自然环境中，设备的各类部件出现故障的概率较大，频繁故障停机会对整个系统造成严重影响，本文主要统计分析从2020年至2022年哈密区域3个输油站（四堡输油站、翠岭输油站和河西输油站）输油泵配套电机每年6月至9月运行时轴瓦温度异常趋于报警值的异常状况。

为把电机轴瓦温度异常故障减到最少，需对电机轴瓦温度影响因素进行全面归纳总结，从而得出导致电机轴瓦夏季温度偏高的主要原因，并提出可行的改进建议和措施，以此指导输油泵电机开展预防性检维修工作，防止电机因温度影响出现计划外停机故障，保障输油站场生产平稳高效进行。

1?双兰线哈密段电机分布记录

在双兰线哈密段站场，输油泵机组采用“泵+西门子/ABB电机”方式，西门子电机和ABB电机具有相似的结构特点，均为鼠笼式三相感应异步电机，双兰线哈密段3个输油站共计27台主泵电机，分布统计如图1所示，其中西门子定速电机25台、ABB调速电机2台（四堡站成品油B-C05403/B-C05404泵配套使用），在本文中提取3个输油站27台输油泵电机运维数据作为研究对象。

2?电机轴瓦结构特点及发热原理

西门子电机轴瓦结构方式为水平中开式自润滑轴瓦，是轴系安装定位的关键部件。在停机状态时，电机轴颈位于轴瓦内表面的下部，与轴瓦处于边界润滑摩擦状态。当电机转动时，润滑油由于黏性而附着在轴颈表面，被卷入轴颈与轴瓦的楔形间隙之中产生油压，油隙渐窄的部位油压较大，通过油压将轴颈托起，使其在油膜上悬浮旋转，油膜形成动态过程如图2所示。油膜起到减振、润滑、冷却的效果，因此，为提高电机传动效率，要求轴承与轴颈间必须形成良好的油膜，防止轴系表面“接触”导致轴瓦异常温升。

3?轴瓦温升要因确认

维修人员从造成滑动轴承异常温升要素入手，排查装配尺寸、配合间隙、表面粗糙度、光洁度、润滑油粘度、振动值、热平衡，找出轴瓦夏季温度主要影响因素，进而制定应对措施，以确保电机安全平稳运行。

3.1

?装配尺寸

2022年8月至9月，对27台输油泵电机进行专项排查，测量电机轴瓦安装位置处轴径110mm，经现场实际测量配合尺寸：

1）顶间隙范围为0.16～0.22mm，侧间隙范围为0.10～0.22mm；轴瓦接触角范围在60°～85°，接触面位于下轴瓦中部，无连片亮点，接触点为（2点～4点）/cm2；

2）轴窜量小于0.10mm、轴颈处圆周跳动小于0.01mm；

3）靠背轮间距与联轴节长度偏差小于0.10mm。

以上尺寸实测数值符合110?mm轴径在滑动轴承间隙、窜量、跳动（API标准）及同轴度要求范围内，装配尺寸不是导致轴瓦温度异常上升的要因。

3.2

?光洁度

在故障排查和专项检查过程中，现场拆解电机轴承箱、轴瓦及其附件，轴承箱内部表面附着深色油渍（输油泵电机润滑油未开展废油检测，变色、变质原因未知），轴瓦、轴颈表面在对应圆周方向有不同程度的摩擦痕迹，如图3所示，可能为润滑油污染，油品存放不当、密封不严致使空气中飘浮的细微尘土颗粒混入润滑油，破坏电机轴瓦、轴颈表面光洁度，影响轴瓦接触精度。

轴瓦发热量主要是由轴瓦与转子轴颈的摩擦引起的轴功率损失形成，由轴功率损失公式Nr=10.5×10-4×n×M，M=0.5μPd（式中：n为电机转速；μ为轴瓦摩擦系数，取值0.01～0.2；P为轴承负荷；d为轴承内径）可以看出，轴功率损失与轴承负载、摩擦系数成正比。在额定负载范围内，轴瓦、轴颈光洁度降低，轴瓦发热量增多，温度上升后油膜厚度[4]减小，进入轴瓦发热、油膜厚度（强度）降低、继续发热的恶性循环。因此，光洁度是导致轴瓦温度异常上升的要因。

3.3

?润滑油粘度

电机夏季使用润滑油为美孚抗磨液压油DTE22（等同于ISOVG22），其40?℃时运动粘度为21cSt，100?℃时运动粘度为4.5cSt。通过运动粘度计算器得出：电机平稳运行时轴瓦平均温度80?℃，此时VG22运动粘度为6.71cSt；夏季高温时段，电机平稳运行时轴瓦温度93℃，此时VG22运动粘度为5.12cSt。两项数值大于100?℃时润滑油运动粘度，满足使用要求。

在日常检维修过程中，作业人员按照检修规程要求定期开展润滑油更换（检维修手册要求更换周期为8000