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　　摘　要：裝用滾動(dòng)軸承的大中型電動(dòng)機(jī)如果有漏電流，軸承的使用壽命就會(huì)極大縮短，有的運(yùn)行1-2個(gè)月。有的運(yùn)行幾天甚至幾小時(shí)便出現(xiàn)軸承溫度升高、振動(dòng)和噪聲增大。通過(guò)對(duì)某大型電動(dòng)機(jī)軸承的故障檢測(cè)及分析，提出了相應(yīng)改進(jìn)措施。
　　關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承；大型電動(dòng)機(jī)；磨損；電蝕
　　某電動(dòng)機(jī)廠生產(chǎn)的一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)，功率1600kW，額定電壓750V，額定電流2293A，轉(zhuǎn)速380/800rmin，采用SKF調(diào)心滾子軸承23052CC/C3W33，單列圓柱滾子軸承NU1052，采用3號(hào)通用鋰基脂潤(rùn)滑。在運(yùn)行6個(gè)月后由于軸承溫度升高、噪聲及振動(dòng)增大等原因返廠維修，軸承拆套后發(fā)現(xiàn)：球面滾子軸承多數(shù)滾動(dòng)體表面存在細(xì)小點(diǎn)狀凹坑，保持架單面有磨損現(xiàn)象；NU1052軸承半邊內(nèi)圈滾道有連續(xù)搓板狀灰暗受損痕跡，保持架有嚴(yán)重的銅磨屑現(xiàn)象。
　　1　軸承檢查及初步分析
　　1.1 SKF 23052CC/C3W33軸承檢查
　　如圖1所示，大多數(shù)滾動(dòng)體表面有點(diǎn)狀凹痕，這與電流經(jīng)過(guò)滾動(dòng)體表面和異物進(jìn)入滾動(dòng)腔內(nèi)進(jìn)一步輾壓有關(guān)。如圖2所示，保持架無(wú)明顯損壞，但其一側(cè)端面有周向磨損痕跡，這是由于內(nèi)圈在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中與其他部件相干涉所致。 　　如圖3所示，外圈滾道有明顯的滾壓劃傷痕跡及電蝕痕跡^[1、2]，其與異物進(jìn)入滾動(dòng)腔和漏電流有密切聯(lián)系。內(nèi)圈端面未見異常，內(nèi)孔表面可見微動(dòng)腐蝕痕跡（圖4）。 　　1.2 NU1052軸承檢查
　　滾動(dòng)體外形基本正常，但可見明顯異物壓痕及灰暗的表面細(xì)小凹坑（圖5）。保持架磨損嚴(yán)重，大量的黃銅顆粒摻雜在潤(rùn)滑油中（圖6），這與潤(rùn)滑脂的選型不當(dāng)有密切的關(guān)系。內(nèi)圈半邊滾道表面有連續(xù)灰暗、融化、搓板狀、細(xì)小凹坑受損痕跡，為典型的過(guò)電流現(xiàn)象，如圖7所示。 　　2　故障原因分析
　　軸承在裝用投入運(yùn)行的初期是正常的，這說(shuō)明安裝過(guò)程并未對(duì)軸承造成嚴(yán)重?fù)p傷，軸承在運(yùn)行6個(gè)月后出現(xiàn)問(wèn)題，說(shuō)明故障是在運(yùn)行過(guò)程中逐步產(chǎn)生并對(duì)電動(dòng)機(jī)的繼續(xù)運(yùn)行構(gòu)成了威脅。
　　從現(xiàn)場(chǎng)軸承拆套后可以看出，該電動(dòng)機(jī)使用3號(hào)通用鋰基脂潤(rùn)滑，潤(rùn)滑脂量是充足的。但是從軸承23052CC/C3W33，NU1052的運(yùn)行工況、結(jié)構(gòu)形式來(lái)看，3號(hào)通用鋰基脂對(duì)于該軸承的運(yùn)行工況存在一定的局限性。根據(jù)SKF軸承潤(rùn)滑理論^[3]，滾子軸承的速度系數(shù)A在不同的區(qū)間有不同的潤(rùn)滑方式。在本工況中，A=n×d_m=380×（260+400）/125400（其n為轉(zhuǎn)速；d_m為軸承平均直徑），在70℃工作溫度下，所需潤(rùn)滑脂基油Z低粘度為14.2mm²/s，對(duì)應(yīng)于40℃常溫下的潤(rùn)滑脂基油Z低粘度為44mm^2/s。結(jié)合該工況屬于中速（A<150000）、輕載（C/P>10），故選擇常用稠度的潤(rùn)滑脂即可。軸承NU1052加油運(yùn)轉(zhuǎn)后，由于3號(hào)通用鋰基脂稠度過(guò)高，潤(rùn)滑脂從滾動(dòng)腔擠出后潤(rùn)滑條件會(huì)減弱，滾動(dòng)體柱面與銅保持架相摩擦，進(jìn)而產(chǎn)生大量的銅屑粉，這與現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)軸承潤(rùn)滑脂內(nèi)混有大量黃色金屬顆粒是相吻合的。
　　軸承NU1052內(nèi)圈滾道表面半圈有連續(xù)電腐蝕受損痕跡，這是由于內(nèi)圈滾道表面有漏電流經(jīng)過(guò)，因電蝕首次形成微小灰暗凹坑^[1]，在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)滾動(dòng)體表面的微小凹坑經(jīng)線接觸滾壓后，二次形成機(jī)械共振，導(dǎo)致產(chǎn)生搓板狀的振痕。而從軸承23052CC/C3W33的失效特征來(lái)看，滾動(dòng)體上存在大量點(diǎn)狀凹痕，這是因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)內(nèi)由于磁路磁場(chǎng)不平衡等原因產(chǎn)生漏電流，電流流經(jīng)軸承的滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈時(shí)在接觸區(qū)表面發(fā)生放電現(xiàn)象，形成非常微小的灰暗凹坑，使?jié)L道與滾子間的摩擦阻力增大，軸承溫度升高，潤(rùn)滑脂受熱熔化溢出。由于磨損嚴(yán)重，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承出現(xiàn)位移，造成轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)端與非驅(qū)動(dòng)端不同心，軸承徑向受力不均，使?jié)L動(dòng)體與套圈產(chǎn)生劃痕，因細(xì)小銅粉進(jìn)入滾動(dòng)腔內(nèi)進(jìn)一步碾壓滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈表面，形成肉眼可見的細(xì)小凹坑。
　　3　結(jié)論及改進(jìn)意見
　　根據(jù)上述分析，對(duì)兩種軸承的失效做出如下結(jié)論：
　?。?）軸承NU1052加油運(yùn)轉(zhuǎn)后，滾動(dòng)體柱面與銅保持架相摩擦，產(chǎn)生大量的銅屑粉，這是由于3號(hào)通用鋰基脂稠度過(guò)高，脂被從保持架擠出后潤(rùn)滑不良造成的。改用2號(hào)通用鋰基脂后，此現(xiàn)象消失。
　?。?）軸承23052CC/C3W33滾動(dòng)體表面可見細(xì)小凹坑、NU1052內(nèi)圈半邊滾道表面有連續(xù)電腐蝕搓板狀受損痕跡，為典型的過(guò)電流現(xiàn)象。為了使?jié)L動(dòng)軸承與其端蓋絕緣，可加絕緣墊圈，并對(duì)軸承的固定螺栓進(jìn)行絕緣，隔斷軸承中電流的通路。具體可用6101環(huán)氧樹脂100份、二酊脂15份、乙二胺6-8份、石英粉50份的配方配制環(huán)氧膠，將環(huán)氧膠和玻璃絲帶一層一層涂在軸承外圈上，起到絕緣作用^[4]。
　?。?）軸承23052CC/C3W33保持架單面磨損說(shuō)明軸承布置與其他部件有相互干涉的情況。建議嚴(yán)格按照安裝步驟進(jìn)行裝配，確保軸承與其他部件沒有干涉。
　　參考文獻(xiàn)：
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