燃气轮机润滑油清洁度对轴承寿命的影响分析

发表时间:2021/6/25   来源:《当代电力文化》2021年7期   作者:杨士超
[导读] 燃气轮机作为自50年代以来已经得到了极其广泛地应用
        杨士超
        哈尔滨电气股份有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150028
        摘要:燃气轮机作为自50年代以来已经得到了极其广泛地应用,从原有的快艇发展到现如今的驱逐舰巡洋舰等等,并且其总功率也在不断地增长。但是第一个优点就在于功率密度大,第二大优点就在于启动速度快以及噪音低。作为重要的重力装备轴承是极为关键的部件之一,可靠性也在一定程度上影响到了该设备的使用寿命。根据大量数据,表明润滑油的清洁度会对轴承的寿命起到极其明显的影响,但是并没有深入地进行考虑和研究。因此本文就针对某型燃气轮机所使用的润滑油,根据其清洁度对轴承寿命所产生的影响进行分析,在此基础上提出相应的改进措施。
        关键词:轴承;润滑油;清洁度;燃气轮机
        1 润滑油清洁度
        通常而言可以表述为固体颗粒污染物的具体含量高低,按照当前燃气轮机的清洁度执行标准在结合当前的实际发展情况,按照相关标准将污染物总共可以划分为15个等级,根据粒径尺寸可以分为5个尺寸段,以目前有的国际通用标准研究润滑油清洁度对轴承的使用寿命影响。
        2 污染物来源分析
        具体有三个来源分别为本身所具备的残留杂质,以及使用过程中混入的杂质最后就是设备在经过长时间使用以后出现腐蚀以及其他原因导致自身产生的杂质。
        第一,所谓的残留杂质主要是依附于零部件,虽然在经过了清洗或者是加工以后将其驱除完毕,比如某些部件非加工面的毛刺或者是机械加工过程中的金属屑,以及润滑油本身清洁度不高所含有的杂质。
        第二,混入杂质主要指的是在使用或者是维护保养的过程中,由于操作不规范或者是环境的问题混入了杂质有尘埃以及其他物质。
        第三,自身杂质,主要指的是燃气机在运转的过程中由于维护保养不当或者是在经过长时间使用过后,由于不断的磨损从而产生的杂质,还有一部分原因就在于润滑油在不断运转的过程中所产生的焦化物。
        3 清洁度对轴承寿命的影响分析
        以某燃气轮机所使用的润滑油清洁度标准不低于GJB420B-7标准,并且按照其清洁度降低一个等级情况下会对轴承的使用寿命产生影响。润滑清洁度相差一个等级,那么轴承的使用寿命必然会出现急速降低,因此就建议燃气轮机在使用的过程中必须加强对润滑油的管理。最重要的还是在于必须保证其清洁度的等级符合使用规范,在此基础上提出了相应的解决措施。
        通过数据测试可以发现滚动轴承润滑污染系数与多方面的数据有着明显的联系,首先当滚动体直径<6.3mm,污染系数为0.3、0.5、1、2、3,在线接触情况下其润滑油清洁度分别达到12/9、13/10、15/12、16/13、17/14;但是在电接触情况下分别为,11/8、12/9、14/11、15/12、16/13。滚动直径介于6.35-12.7时,点接触清洁度为12/9、13/10、15/12、16/13、12/9,线接触清洁度为13/10、14/11、16/13、17/14、19/15。在滚动直径达到12.7-25.4时,点接触润滑油清洁度为13/10、14/11、16/13、17/14、19/15,线接触清洁度为14/11、15/12、17/14、18/15、20/16。所以通过上述数据可以得知轴承润滑污染系数在不断增加的情况下, 滑油清洁度会逐渐降低,ISO4406 16/13当污染系数V=1时润滑状态良好,但是在17/14其对应的污染系数V=2则润滑状态比较长,此外V V的大小取决于轴承与滚动体尺寸。
        所以依据数据可以判断在IOS4406 16/13的情况下其对应润滑污染系数V=1,而清洁度IOS 4406 17/14其对应的污染系数V=2,润滑状态比较差。

对此为了提高轴承寿命就必须要提高油液的清洁度问题,而出现污染的主要环节就在于润滑系统出现进水进而还有大量的杂质,因为在进水过后会导致其内部的金属出现氧化,而部分物质在进入到了润滑系统会导致轴承以及其他的零部件润滑不良进而加速磨损。对此避免进水的方法就在于装配环节必须要严加管控,此外在进水过后需要在最短的时间内找出进水点,时间越短那么对设备所造成的危害也就越小。同时空气中含有尘埃对于油液的污染问题处理也需要引起大家的重视,因此有必要在设备当中增加空气滤清器,有助于过滤一部分杂质避免进入到润滑油液当中,同时在生产车间也必须要具备必要的防尘和除尘设施。
        通过上述试验对比可以发现,在轴承类型材料以及其他因素保持一致的情况下,轴承寿命系属于润滑剂的粘度和清洁度成正比,轴承是处于全膜弹流润滑时那么精神就能够被润滑剂完全包裹也不会造成大面积的接触减小磨损甚至是几乎没有磨损的现象发生,也就在一定程度上提高了轴承的使用寿命。同时轴承的清洁度越高,那么其各金属部件所吸附的威力值也就越小对轴承各项部件所带来的磨损率也就越低,可以极大的延长期使用寿命。由此可以看出润滑油清洁度的重要性,同时对于其使用也需要严格按照相关标准执行,对此就必须要严格控制过滤器的精度,从而使得灰尘以及其他污染物等相关颗粒不会随着润滑剂进入到轴承,因此就有必要保持良好的清洁度,在平时的使用过程中也需要被容易所污染的部位进行清理,以此减低金属的磨损度从而延长使用年限。
        3.1加强清洗和防护
        在燃气机使用过后有必要对相关的组件进行清洗,但是在此过程中还是需要根据材料以及结构的不同要选择与之相匹配的清洗工艺。同时还需要有效注意包装防护的问题,避免防护不当从而导致零件出现碰水以及腐蚀或者是表面出现二次污染现象的问题。
        3.2装配前的清洗工作
        燃气机各零部件在装配之前有必要进行较为彻底的清洗,目的是在于能够有效保证在装配完毕以后内部的清洁度符合要求。同时在有必要的情况下,还需要积极改进清洗溶剂的选择以及在清洗完毕以后进行干燥等相关技术的革新。
        3.3装配后整机冲洗问题
        为了能够有效的清除在装配过程中所产生地污染颗粒或者是金属残留物,因此在这项工作完毕以后有必要加强对整机的清洗。且在清洗的过程中,清洁度的等级要符合需求。
        3.4过滤能力提升
        由于在运转的过程中会产生一定量的污染物和残留物,因此就有必要提高整机润滑系统的过滤能力以此提高整个系统的清洁度。同时为了防止部分零部件因为长期使用导致磨损而产生污染物进入到轴承腔,因此就有必要选择合理的封严涂层在必要的情况下有必要在引气系统中添加过滤装置。
        3.5加强油品质量监管
        在使用的过程中如果润滑油品质低劣,那么就会加重污染同时还会导致轴承磨损速度加快。对此为了避免这种情况的出现就需要定期开展化验,假如不能够满足相应的要求就需要立刻更换。
        4结束语
        随着加工工艺水平的提升对于轴承材料制造技术是愈加成熟,但是从提升燃气轮机使用设备年限的角度来看,有必要加强润滑油清洁度的管理才能保证才能避免轴承磨损加速。
        参考文献:
        [1]杨天南, 吴森. 燃气轮机润滑油清洁度对轴承寿命的影响分析[J]. 润滑油, 2019, 034(002):14-17.
        [2]邢珲珲, 文婧, 牛丽丽,等. 润滑及清洁度对滚动轴承寿命的影响程度[J]. 化工管理, 2015, 000(022):187-188.
        [3]李融, 杨夏沙, 阮鸿芳. 润滑油清洁度对牵引电机轴承剥离的影响及预防措施[J]. 轨道交通装备与技术, 2013(2).
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