轴承检修与测量

轴承检修及测量

轴承分滑动轴承、滚动轴承。轴与轴承相对运动为滑动叫滑动轴承。轴与轴承相对运动为滚动叫滚动轴承。

今天只讲滑动轴承（轴瓦），

一、滑动轴承的特点：

滑动轴承，工作平稳，可靠，无噪音。但效率低，维护较复杂。按照承受力来分为支持轴承和推力轴承；

支持轴承（主轴承或径向轴承）其作用是支持转子重量并确定转子的径向位置。

推力轴承作用是承受转子的轴向推力并确定转子的轴向位置。二、滑动轴承的工作原理：

滑动轴承的工作原理是依靠润滑油在轴颈和轴瓦形成油膜建立液体摩擦来工作的；根据摩擦理论产生油膜的条件是：

1.两个相对运动移动的楔形平面。

2.移动的方向从楔形间隙的宽口到窄口。

3.有充足数量的润滑液体和有一定粘性。

对于汽轮机轴承来说：转子本身重量和所受的各种力作用在轴颈上，轴颈直径比轴瓦内径小，轴颈放入轴瓦后便形成楔形间隙，轴颈旋转时，它与轴瓦构成相对移动，此时，将具有一定压力和黏度的润滑油从轴承座的进口管进入轴承，油便粘附在轴颈上，随着轴颈一起转动，不断地把润滑油带入轴承的楔形间隙中，由于自宽口进入楔形间隙的油比自窄口流出的油量多，润滑油便聚

积在楔形间隙中，并产生油压，当油压超过轴颈的重力时便把轴颈抬起，在轴颈和轴瓦之间形成油膜。

三、支持轴承的分类

按照形状来分：有圆筒形、椭圆形、多油楔形、可倾瓦形。

支持轴承结构：

汽轮机支持轴承结构一般为轴承座及轴瓦两大部分组成，随着工业发展，设备大型化，为制造、生产安装、检修方便。在轴承座与轴瓦之间又加了一个瓦枕（或称轴瓦套）。

1.轴承座一般用铸铁铸成，由水平结合面分为上盖及下座体两部

分，用法兰连接便于安装检修，轴承座前后在汽机轴穿过的地

方设有油挡环，防止油沿轴外流。油挡环一般由铸铁或铝铸成，

并镶嵌铜制的密封齿，密封齿与轴保持0.15~0.25mm间隙，有

具体要求按要求执行修刮。

2.轴瓦多用铸铁铸成，由上，下两半用螺栓结合而成，在其内孔

中加工出许多相交的燕尾槽，然后衬以轴承合金，再加工成需

要的形状。

3.瓦枕多用铸铁铸成，由上下两半用螺栓固定瓦座上。其内孔加

工成轴瓦外弧形状，其外弧上固定多块垫块加工研刮与瓦座内

孔表面相吻合。

四、轴瓦紧力测量

用压铅丝方法，测量时，将上、下两半轴瓦组装并紧固好，在顶部垫铁（对球形轴瓦是球面的顶部）及轴瓦两侧轴承座（或瓦枕）结

合面前后均放上一段铅丝，扣上轴承盖（或上瓦枕）均匀的稍紧螺栓，然后松开。分别测量压扁的铅丝厚度。

紧力等于两侧铅丝厚度的平均值减去顶部铅丝厚度的平均值，如果差值为负数表明存在间隙。

五、轴瓦顶部间隙的测量

铅丝摆在轴颈上及轴瓦两侧水平结合面上，方法与紧力方法一样，取其铅丝平均值顶隙等于轴颈上铅丝平均值减去轴瓦两侧铅丝平均值。如果是负数就必须找原因。

六、轴瓦两侧间隙测量

用塞尺检查阻油边（瓦口）为准，插入深度15~20mm，为标准间隙。

顶隙与侧隙一般制造厂有标准，若无标准，可按下列数据掌握：

圆筒形轴瓦：顶隙一般为轴颈直径的1.5~2/1000,两侧间隙各等于1/2顶隙。

加工车旋直径=轴颈+1.5~2/1000轴颈。

椭圆形轴瓦：顶隙一般为轴颈直径的1~1.5/1000。两侧间隙各为轴颈直径的1.5~2/1000。

例如：轴颈直径为400mm的椭圆瓦

顶隙=400*1.5/1000=0.6mm

侧隙=400*2/1000=0.8mm

为了得到上述间隙的椭圆瓦，在车旋轴瓦时，在轴瓦接合面要放置垫片。

垫片厚度=两侧间隙之和-顶部间隙

轴瓦车旋直径=轴颈直径+两面侧方间隙

如：轴颈400mm椭圆瓦

顶隙=0.6mm侧隙0.8mm，则结合面垫片厚度=2*0.8-0.6=1.0mm。

轴瓦车旋直径=400+2*0.8=401.6mm

加工后去掉垫片，上、下距离401.6-1.0=400.6mm。400.6-400=0.6顶隙，两侧401.6-400=1.6mm。侧隙=1.6/2=0.8mm

七、轴颈扬度测量

大修前测量其目的是为了调整联轴器中心提供依据。

大修后测量可间接检查转子位置及联轴器找中心的正确性同时作为下次检修对比参考数据。

用合像水平仪测量轴颈扬度值：

扬度值可用两次测量值的1/2（或两次测量值的代数和1/2）来表示。测两次是因为仪器不是绝对水平，目的是消除仪器本身的误差。

扬度方向：

若沿水平仪读数盘“+”方向旋转到使两气泡重合，则水平仪读数盘一头扬度高，另一头扬度低。

若沿水平仪读数盘“-”方向旋转到使两气泡重合，则水平仪读数盘一头扬度低，另一头扬度高。

八、轴颈下沉的测量

轴颈下沉值是监视下轴瓦轴承合金的磨损及垫铁和垫片厚度变化的参数，它是利用安装时每个轴承专门配置的桥规进行检测的，配置时在下轴承座结合面上标记处桥规两脚放置的位置，测量时用塞尺测出轴颈与桥规凸缘的间隙值。

九、轴承的检查工作

9.1支持轴承解体后应进行下列检查

1、轴承合金表面工作痕迹所占位置是否符合要求

一般圆筒性轴瓦接触角55~60·，椭圆瓦的接触角30~45·，以前老规定为45~50·。

接触面积在此角度范围内应在75%以上，而且均匀该处表面的研刮花纹是否被磨亮。

2、轴承合金表面是否有划损。腐蚀现象。

3、轴承合金有无裂纹，局部脱落及脱胎现象，严重脱胎现象用眼

观察或塞尺检查均可发现。当用力压轴承合金边缘时从轴承合金与瓦体结合面内挤出油或气泡说明存在脱胎现象。细致检查用着色法。

4、垫铁承力面或球形面上有无磨损腐蚀痕迹。固定垫铁的沉头螺

钉是否松动，内部垫片是否有损坏现象。

5、调整垫铁的接触检查及研刮轴瓦在不承受转子重量状态下用

塞尺检查轴瓦下部三块垫铁与凹窝的接触。两侧垫铁处用0.03mm 塞尺不入，而下部垫铁处应有0.05~0.07mm间隙。在转子落下后，下部三块垫铁处均用0.03mm塞尺不入。每块垫铁上接触痕迹（发亮部分）应占总面积70%以上，而且均匀分布。

6、油挡是否有磨痕。

7、顶轴油管孔是否畅通，顶轴油袋是否磨损。

9.2滑动轴承常见缺陷：

表现在轴承合金磨损，产生裂纹，局部脱落脱胎及电腐蚀等。产生上述缺陷及事故的原因如下：

1、轴承供油系统发生故障，使轴瓦润滑油中断或部分中断，缺油

使轴承合金溶化。

2、润滑油质量不良，常表现为酸性或水分增加及油中有杂质，这

些会使轴颈和轴瓦发生腐蚀，产生磨损及轴承温度升高等。

3、轴承合金质量不好或浇铸工艺不良，出现夹渣、气孔、裂纹、

脱胎等缺陷。

4、机组振动大，轴颈不断撞击轴承合金，在合金表面出现白印及

肉眼可见的裂纹，进而在裂纹区合金开始剥离，脱落，使油膜破坏。

5、由于轴承合金的油隙及接触角修刮不合格或轴瓦位置不正确，

这样轴瓦与轴颈接触不良，造成轴瓦润滑及负载分布不均，引起

局部干摩擦使轴颈合金磨损。

6、汽轮发电机的轴颈与轴承合金表面因轴电流而产生腐蚀，严重

时把轴颈及轴承合金表面电蚀成灰白色麻面，使油隙及接触角受到破坏。

9.3推力轴承可单独设置，并可与支持轴承一体构成推力-支持联合轴承。主要由工作瓦片、非工作瓦片、调整垫片和安装环组成。

工作瓦片承受转子的正向轴向推力，非工作瓦片承受转子的反向轴向推力，推力盘在工作瓦片和非工作瓦片之间的移动距离叫推力间隙。推力间隙的测量

推力间隙是在推力轴承全部装配好的状态下进行测量。其方法如下：将千分表固定在静止件上，使两个千分表测量杆指向转子的某一个光滑平面上并与轴平行，使另外两块千分表测量杆指向推力轴承体，然后用专用工具或千斤顶将转子分别依次推向前、后极限位置，在推向两极限位置过程中转子千分表的最大与最小的指示值之差，减去轴承体千分表的最大与最小的指示值之差，便是其推力间隙。

下面讲一下汽轮机大修间隙测量：

1.通流间隙测量（动静叶间隙测量）

在汽轮机大修期间，组合汽轮机时，轴封凹窝中心检查调整好后，推力轴承组合后进行通流间隙测量。确定转子在汽缸内第一个测量位置，通常以联轴器上的“0”位标记或转子上危急保安器第1飞锤向上将转子推向工作瓦片侧，使转子推力盘紧贴工作瓦片。这样的目的，在于下次大修时仍在相同的转子位置进行测量。有个相对应的比较。

检查间隙时第二个位置是规定在转子自第一位置向旋转方向转动90·处，在此位置下检查间隙，首先是校验在第一个位置下测量的准确性，其次是确定叶轮在套装上可能的变形或歪扭以及叶片在叶轮上安装的正确性，若发现严重歪扭，则转子应在其它位置下测量间隙。间隙测量用：塞尺或楔形塞尺。

以联轴器0位向上，轴向以H(K)值定位，转子向后顶。

隔板汽封，轴封间隙测量应在汽封块背弧处塞入改锥顶住汽封块，使之不能退让，塞尺塞入15~25mm即可。

2汽封间隙测量

2.1汽封径向间隙测量应在汽封块，弹簧片清理检查完毕后缺陷仪消除，汽缸水平结合面的严密性检查合格，汽封凹窝已调整好，才能进行汽封径向间隙的测量。

2.1.1贴胶布法

这种方法是在每道汽封块两端及底部各贴两道医用白胶布，厚度分别按规定取最大间隙值和最小间隙值，宽度约10mm，贴好胶布的汽封块组装好用木楔子顶住汽封块，在与汽封块相对应的转子汽封凸槽内涂上薄薄一层红丹油。将转子吊入汽缸内，盘动2~3圈后吊出转子，检查白胶布上的接触痕迹，一层胶布约0.25mm。

三层胶布未接触汽封间隙大于0.75mm，刚见红色痕迹为0.75mm，深红色痕迹为0.65~0.70mm，紫红色痕迹为0.55~0.6mm，呈黑色或已磨透第二层刚见红为0.45~0.50mm。

2.1.2压铅丝法

这种方法是在汽封块的正下方放一根铅丝，放入转子后在转子各部位正中顶部放一根铅丝，然后装上汽封套，上隔板紧固结合面螺栓，后松开吊走。分别测量铅丝压扁厚度为汽封上下间隙，测量汽封两侧间隙，可用改锥顶住汽封块，使之不能退让，再用塞尺测量，塞尺塞入15~25mm。

汽封径向间隙一般根基运行状况参考厂家最小值，里大外小，顶部间隙大于底部间隙0.10~0.15mm，逆时针旋转机组右侧大于左侧0.10~0.15mm，顺时针旋转机组左侧大于右侧0.10~0.15mm

2.2汽封轴向间隙测量，电厂机组检修中一般都不测量汽封轴向间隙，只有在运行中有异常及更换新汽封块时需测量汽封轴向间隙，可用楔形塞尺或其它专用测量工具。阻汽片间隙测量基本与汽封间隙测量相同，在此简略。

3晃动及飘偏测量

旋转零件对轴心线的径向跳动一般称晃动，而晃动程度的大小叫晃动度。

旋转零件端面与轴线的不垂直度即轴向晃动称飘偏，而飘偏程度的大小叫飘偏度，测量飘偏与晃动一般应尽量在机体内进行，这样得出的数据较准确。

3.1晃动测量

将被测旋转体，如轮盘，靠背轮等圆周分成8等份，编上序号，把百分表的测杆对准测量位置先试转一圈，若无问题，即可按序号转动旋转体，依次对准各点进行测量，并记录读数如下图示：

单位0.01mm

根据测量记录，计算出最大晃度值，如上图最大晃度位置为1—5方向最大晃度值为0.58~0.50=0.08mm 。而大轴弯曲度等于晃动度的一半。晃动的最大值不一定正好在序号上，所以应记下晃动的最大值及其具体位置，并在旋转体上打上明显的记号，以便检修时查对。

3.2飘偏测量

测量飘偏必须安装两只百分表，因为测量时在转动时可能与轴一起，沿轴向移动，用两只百分表，可以把这移动的数值（窜动值）在计算时消除。

将圆周8等份，1点的位置应与联轴器0°位置（或危急保安器飞锤位置）处于同一方向，这样便于检修前后及今后的测量进行比较。装表时，在直径相对180°的方向上固定两只百分表，把表的测量杆对准位置1和5并距边缘相同距离（10~15mm ）的端面上且端面垂直，适当压缩一部分使大针指“50”检查确实无误，可转动转体，按序号依次测量，如下图示：

54 58 53

3

飘偏测量记录及计算举例（1/100mm）