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楊鴻儒
（新疆獨山子石化總廠煉油廠電修車間，新疆獨山子　833600）

　　摘　要：通過對電動機滾動軸承損壞的典型事例進行分析，總結(jié)出電動機滾動軸承損壞的原因及現(xiàn)場檢修過程中應注意的事項，以提高電動機檢修的和質(zhì)量。
　　關鍵詞：電動機；滾動軸承；故障分析
　　1　引言
　　電動機的機械故障影響其正常運行，而其主要表現(xiàn)形式就是電動機的軸承損壞失效。我廠常用的電動機軸承為滾動軸承，類型為深淘球軸承和短圓柱滾子軸承。由于我廠是進行煉化生產(chǎn)的老廠，電動機品牌繁雜，結(jié)構(gòu)各異，工作狀況復雜。因此，有必要對電動機滾動軸承的失效原因進行分析和總結(jié)。
　　2　軸承選型不當影響軸承壽命
　　2.1 典型事例
　?。?）一套酮苯1#冷凍機電機（Y450-2，800kW）運行過程中，軸承經(jīng)常發(fā)熱，造成頻繁檢修。1994年檢修時甚至發(fā)生多次軸承過熱燒毀事故，后將軸承內(nèi)圈的外圓磨削加工0.04mm，測量其游隙為0.12mm，裝配后電動機運行正常。對2#、4#同型號電動機，檢修中采用游隙為0.085～0.125mm的NU1022 C3系列的軸承后，電動機運行良好。
　　（2）1996年大修中，在對西常壓B-1/2電動機進行檢修時，風扇側(cè)軸承選型為N200 C3，軸承保持架材料為酚醛層壓布塑料，在電動機試運行過程中，一開機，很快就發(fā)生了保持架斷裂、軸承卡死的故障，將此軸承更換為N200 C3型的H62保持架的軸承后，電動機運行良好。
　　2.2 原因分析
　?。?）游隙是滾動軸承的重要質(zhì)量指標，也是軸承應用中的重要參數(shù)，在實際使用中，游隙將影響到軸承中的負荷分布、振動、噪聲、摩擦力矩和壽命。在我們檢修中發(fā)現(xiàn)，游隙選擇過小，會造成軸承運行時潤滑油膜承載力不足，摩擦力矩增大而引起發(fā)熱，降低軸承壽命，甚至燒毀軸承；游隙選擇過大，會使軸承運行時的潤滑油膜不穩(wěn)定，造成電動機振動大、噪聲超標而影響軸承壽命。因此，在使用中要選擇合適游隙的軸承。
　　（2）軸承保持架在軸承運行中使?jié)L動體保持分隔、不脫落，防止?jié)L動體直接接觸，引導滾動體以相同的方向排列和儲備潤滑脂的作用，保證軸承運行表面潤滑良好，使軸承的摩擦和發(fā)熱降至Z低程度。因此，其村料和結(jié)構(gòu)形式的選擇對軸承運行的可靠性影響很大保持架所受的機械應力主要來自摩擦力、應變力和慣性力，同時保持架還受到某些潤滑劑、潤滑添加劑及其老化生物、有機溶劑、冷卻液等化學物質(zhì)的腐蝕，在運行中，保持架疲勞斷裂、磨損、腐蝕等情況時有發(fā)生，使軸承壽命降低。所以，選擇軸承時還應根據(jù)軸承的受力情況、使用潤滑劑類型等選擇合適的保持架材料和合理的結(jié)構(gòu)形式。
　?。?）由于我廠許多電動機已經(jīng)運行了十幾年、甚至幾十年，許多電動機的原始技術(shù)資料丟失，基礎資料記錄不全，造成軸承的其他技術(shù)參數(shù)，如：結(jié)構(gòu)形式上是雙面密封還是單面密封，使用的是防塵軸承還是密封軸承，精度等級上選用哪級精度等情況記錄不明，使用中軸承的工作狀況不符，使軸承的壽命縮短，過早失效。因此，要認真分析研究電動機的結(jié)構(gòu)和軸承的工作狀況，選擇合適類型的軸承。
　　3　軸承部位配合不當造成軸承失效
　　3.1 典型事例
　?。?）1998年8月3日烷基化J-401，355kW電動機在檢修過程中選用了一般游隙軸承，原始游隙僅為0.06mm，目軸承部位公差配合過盈量過大，造成軸承工作游隙太小，在電機試運行時，軸承發(fā)熱粘死，轉(zhuǎn)子軸承部位彎曲，經(jīng)噴焊加工修復后，選用C3系列大游隙軸承，游隙為0.12mm，裝配后試運行時軸承再次發(fā)熱損壞，檢查發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)子軸向配合存在偏差，將其軸向尺寸調(diào)整近1mm，并選用C3系列軸承，裝配后電動機運行正常。
　　（2）1998年8月22日北焦化B-6/1，75kw電動機運轉(zhuǎn)中風扇側(cè)軸承過熱損壞，修復時發(fā)現(xiàn)軸承部位軸肩及軸徑處損傷，軸向配合偏差0.8mm，噴焊處理后，在前側(cè)內(nèi)油蓋處加了1mm厚的石棉墊片，軸伸端軸承跑外套，運行中發(fā)熱，對此端蓋孔進行了刷鍍處理，裝配后電動機運行良好。
　　3.2 原因分析
　?。?）軸承內(nèi)、外圈的公差配臺不良，造成過早失效。一般軸與軸承內(nèi)圈采用H7/m6的小過盈配合，軸承外圈與孔采用J7/h6的過渡配合。冷態(tài)下，軸承內(nèi)圈與軸不產(chǎn)生相對滑動，若過盈量太大，運轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)子上電流的熱效應使軸與軸承受熱膨脹，破壞軸承合理的工作游隙，造成工作游隙過小，軸承發(fā)熱失效。同樣，軸承外圈配合過緊也會破壞其工作游隙。若軸承配合面磨損，破壞了其正常的配合量，造成工作中軸承與配合面產(chǎn)生相對滑動，引起摩擦發(fā)熱，使軸承失效。
　?。?）電動機定、轉(zhuǎn)子不同心，中心配合超差。由于定子與端蓋配合止口的加工誤差和檢修中的磨損等因素的影響，以及端蓋本身的加工誤差與磨損，使電動機軸承內(nèi)外圈不同心，有傾斜角，傾斜角超差時，會造成滾子或鋼球局部受到擠壓，軸承工作游敬減小，軸承發(fā)熱而過早失效。一般單列向心短圓柱滾子軸承的允許傾斜角為α≤2′，單列向心球軸承的為α=2-′10′，Z大傾斜角分別不允許超過1/30度和1/6度。
　?。?）電動機定子和轉(zhuǎn)子軸承位置軸向配合超差。由于定、轉(zhuǎn)子各加工面軸向定位誤差的積累，使軸向配臺超差，尤其是兩側(cè)軸承位置的偏差，造成軸承內(nèi)外圈軸向平面位移，對短圓柱滾子軸承，它能調(diào)整軸向位置，但對深溝球軸承，則使?jié)L子不能在原來的滾道中自由滾動，鋼球受到擠壓，使軸承工作游隙減小，影響軸承壽命，甚至造成軸承很快失效。當轉(zhuǎn)子兩端軸承間距超過500mm時，還應考慮轉(zhuǎn)子軸的熱膨脹因素，一般在自由端輛承外側(cè)與外油蓋間留有0.1～0.5mm的間隙。
　?。?）對隔爆型電動機，其隔爆曲路環(huán)等軸系零件的配合不良、偏心等造成各配合面間相互摩擦發(fā)熱，使軸承工作溫度過高而導致軸失效。
　　4　軸承潤滑不良造成失效
　　4.1 典型事例
　?。?）1995年12月12日一套催化B-302/3電動機振動超標，解體發(fā)現(xiàn)潤滑油脂變質(zhì)，軸承損壞，風扇側(cè)軸承與轉(zhuǎn)子軸粘連。主要原因是未及時補充更換潤滑脂，造成潤滑破壞，軸承磨損發(fā)熱。
　?。?）1996年元月2日液化汽J一3#（JBO400S-12，132kw）壓縮機電機軸承磨損間隙大，更換了新軸承后，軸承運轉(zhuǎn)聲音不良，噪聲大因使用的3#鋰基脂粘度過低，潤滑不良，造成噪聲大。
　?。?）1998年3月4日工業(yè)水3#爆氣機（Y315LA一2，175kw）電動機風扇側(cè)軸承保持架斷裂，軸承粘死，解體檢查發(fā)現(xiàn)軸伸端潤滑油脂干硬變質(zhì)，保持架松動，軸承過熱因該電動機在戶外使用，環(huán)境溫度過低，使?jié)櫥扯仍龃?，潤滑不良，軸承磨損失效。
　　4.2 原因分析
　?。?）滾動軸承的額定負荷和極限轉(zhuǎn)速都是在假設潤滑適當?shù)臈l件下確定的，而潤滑適當是指潤滑劑選擇合適、劑量適當。我廠的電動機均采用3#鋰基脂，未根據(jù)軸承的工作狀況選擇使用合適牌號的潤滑脂。如：對低轉(zhuǎn)速電動機，3#鋰基脂的粘度較低，無法形成良好的油膜，造成潤滑不良，軸承磨損失效。
　　（2）我廠采用的隔爆型電動機，多數(shù)沒有不停機注油脂裝置，致使無法及時補充、更換潤滑脂，導致潤滑脂不足、變質(zhì)等，使?jié)櫥茐?，軸承磨損失效。
　?。?）由于新疆溫差大，溫度嚴重影響了潤滑脂的粘度，使軸承潤滑不良。夏季溫度高達37℃，潤滑脂粘度太幅度降低，而冬季零下30℃的低溫使?jié)櫥扯仍龃螅踔两Y(jié)塊，這樣均形成了不良好的油膜，使軸承潤滑破壞，磨損失效。
　　5　其他
　　（1）軸承本身存在缺陷，質(zhì)量存在問題，影響軸承壽命。軸承本身質(zhì)量問題造成其過早失效的情況也較為普遍。常見的有：軸承材料有缺陷，有夾層或夾渣；材料熱處理不良，表面硬度不足，它主要造成軸承內(nèi)外圈磨損，疲勞破壞及變形等。保持架及其銷釘強度不足等缺陷，主要造成該部位在運轉(zhuǎn)中的沖擊負荷作用下過早斷裂，使軸承失效。由于軸承制造工藝復雜，制造精度和材料的處理等要求較高，軸承的出廠合格率較低，國內(nèi)軸承合格率僅為30%左右，而我廠軸承的進貨檢驗只對其振動、噪聲等進行檢測，未進行材質(zhì)等的分析，無法保證使用中的軸承質(zhì)量，這也是造成軸承失效的主要原因之一。
　?。?）電動機的工作狀況對其軸承的影響也非常大。電動機與其所聯(lián)設備的中心偏差，電動機地腳松動，轉(zhuǎn)子動平衡不良或軸彎曲等均會引起異常振動，對軸承產(chǎn)生過太的沖擊力，使軸承滾道表面和保持架等過早地疲勞損壞，而電動機使用變頻器控制，在低頻下工作或電動機通風不良時，電動機發(fā)熱得不到及時冷卻，使軸承工作溫度過高而失效。因此，電動機的工作狀況對其軸承的影響也不容忽視。
　　參考文獻：
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