高壓電機(jī)滾動(dòng)軸承故障原因及改進(jìn)措施

吳群山

【摘 要】高壓電機(jī)作為電廠的主要輔機(jī)動(dòng)力，分布廣泛且數(shù)量眾多。滾動(dòng)軸承是電機(jī)在運(yùn)行中故障發(fā)生最頻繁的部件，在電機(jī)的故障中所占比例最大。電機(jī)滾動(dòng)軸承的故障嚴(yán)重時(shí)，會(huì)造成電機(jī)定轉(zhuǎn)子掃膛，使電機(jī)損壞，影響負(fù)載出力發(fā)生變化和系統(tǒng)的正常安全運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)高壓電機(jī)在日常運(yùn)行中的情況，對(duì)軸承產(chǎn)生故障的原因及過(guò)程進(jìn)行了分析。制定出消除軸承故障，延長(zhǎng)軸承壽命的改進(jìn)措施，解決了電動(dòng)機(jī)軸承的發(fā)熱、漏油、壽命低以及運(yùn)行中突發(fā)性損壞的問(wèn)題，減少了檢修費(fèi)用，把因?yàn)檩S承的原因影響設(shè)備運(yùn)行的情況降至到最低點(diǎn)。

【關(guān)鍵詞】高壓電機(jī)；軸承；故障原因；改進(jìn)措施

1 軸承故障的產(chǎn)生原因

1.1 潤(rùn)滑不良及潤(rùn)滑管理不當(dāng)

潤(rùn)滑脂是軸承潤(rùn)滑的關(guān)鍵所在，潤(rùn)滑脂可以在軸承的運(yùn)動(dòng)面間形成油膜，從而減小磨損；還帶走軸承因運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的熱量，防止軸承因高溫而導(dǎo)致的損傷。針對(duì)以往出現(xiàn)的問(wèn)題，主要集中在潤(rùn)滑管理不當(dāng)，選用的潤(rùn)滑脂雖然耐高溫和機(jī)械穩(wěn)定性都較好，但粘稠度太大，在加油量上掌握的不準(zhǔn)；日常維護(hù)中總怕潤(rùn)滑脂少了定期加油加的太多，沒(méi)有加油量的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。在利用聽(tīng)針判斷運(yùn)行情況方面經(jīng)驗(yàn)欠缺，由于許多電機(jī)是外修，潤(rùn)滑脂混用的情況長(zhǎng)期存在。

1.2 電動(dòng)機(jī)裝配不當(dāng)

例如#3機(jī)#3真空泵電機(jī)，運(yùn)行兩個(gè)月負(fù)荷側(cè)軸承就出現(xiàn)了問(wèn)題，經(jīng)過(guò)對(duì)軸承磨損情況的分析，判斷是定、轉(zhuǎn)子不同心造成。讓專業(yè)廠家對(duì)負(fù)荷側(cè)軸承室進(jìn)行了加工處理。但兩個(gè)月后非負(fù)荷側(cè)軸承又出現(xiàn)了同樣的問(wèn)題。解體發(fā)現(xiàn)非負(fù)荷側(cè)軸承也是定、推兩用雙滾道軸承（兩側(cè)定位對(duì)轉(zhuǎn)軸受熱膨脹的長(zhǎng)度計(jì)算精度要求較高）此軸承是外保持架磨損嚴(yán)重，軸承座圈外側(cè)邊緣有因磨損嚴(yán)重，強(qiáng)度不夠而崩損的缺口。因此判斷轉(zhuǎn)子還是有向后的推力。檢查發(fā)現(xiàn)由于軸承內(nèi)油蓋起絕緣作用的墊子較厚（1mm左右）致使軸承座圈位置前移。

1.3 軸承安裝不正確

軸承配合公差太緊或太松，裝配時(shí)溫度控制不當(dāng)軸承裝不到位。軸承內(nèi)圈與轉(zhuǎn)子軸頸配合過(guò)緊或組裝不規(guī)范，在臥式電動(dòng)機(jī)中裝配良好的滾動(dòng)軸承只受徑向應(yīng)力。如果配合過(guò)盈過(guò)大或不到位，都會(huì)加劇軸承老化、損壞。

例如供熱首站A凝結(jié)水回收泵電機(jī)，運(yùn)行中用聽(tīng)針能聽(tīng)到負(fù)荷側(cè)軸承明顯的異音，雖然軸承溫度不高，但外油蓋排油口頻繁滴油。解體發(fā)現(xiàn)負(fù)荷側(cè)軸承為NU系列（此軸承安裝在非負(fù)荷側(cè)更合理），內(nèi)圈在轉(zhuǎn)軸上差一厘米左右未安裝到位。造成滾柱與跑道接觸面太小而磨損嚴(yán)重，內(nèi)圈并與擋油盤(pán)摩擦產(chǎn)生鐵銷(xiāo)混在潤(rùn)滑脂中。

1.4 軸承進(jìn)入異物

給軸承加油時(shí)混入異物或因軸承磨損產(chǎn)生的金屬屑混入潤(rùn)滑脂進(jìn)入軸承內(nèi)部，會(huì)造成軸承出現(xiàn)異常磨損出現(xiàn)異音、發(fā)熱、卡死、壓痕等現(xiàn)象。

例如：#6爐B磨煤機(jī)電機(jī)在停運(yùn)檢查軸承時(shí)發(fā)現(xiàn)擋油盤(pán)與軸承間的潤(rùn)滑脂變成金黃色的條塊，多虧發(fā)現(xiàn)及時(shí)并立即更換了。

2 軸承故障判斷方法

2.1 聲音診斷法

電動(dòng)機(jī)聲音診斷是使用專用聽(tīng)針，在電動(dòng)機(jī)端蓋軸承處聽(tīng)取軸承運(yùn)轉(zhuǎn)的聲音，用來(lái)分析判斷電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的狀況。聽(tīng)診是現(xiàn)場(chǎng)判斷電機(jī)運(yùn)行狀況最簡(jiǎn)便有效的方法，由于存在人為因素，工藝存在分散性，但需要檢修人員長(zhǎng)期的檢修經(jīng)驗(yàn)積累。滾動(dòng)軸承在工作中允許有輕微的運(yùn)轉(zhuǎn)響聲，如果發(fā)出均勻的、平穩(wěn)的轉(zhuǎn)動(dòng)聲，就可以認(rèn)定其工作正常；如果響聲過(guò)大或有不正常的噪音或撞擊聲，則說(shuō)明軸承有故障。

2.2 溫度監(jiān)測(cè)法

利用電機(jī)軸承在線溫度檢測(cè)裝置，或使用測(cè)溫儀或紅外線輻射測(cè)溫儀等，測(cè)量軸承運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的溫度，并與正常運(yùn)轉(zhuǎn)工況下的溫度進(jìn)行比較，來(lái)判斷軸承是否正常。因?yàn)檩S承的工作情況不一樣，不能簡(jiǎn)單地用某一溫度值來(lái)判斷軸承故障，應(yīng)通過(guò)比較的方法，在一定時(shí)間內(nèi)利用軸承的溫升值來(lái)加以進(jìn)行比較分析。

2.3 潤(rùn)滑油脂狀態(tài)檢查法

利用電機(jī)停運(yùn)機(jī)會(huì)，對(duì)電機(jī)軸承潤(rùn)滑油脂進(jìn)行檢查，看潤(rùn)滑油脂是否缺少、干枯、變質(zhì)，潤(rùn)滑油脂內(nèi)有無(wú)金屬雜質(zhì)及其他異物等現(xiàn)象。從而直接地判斷軸承運(yùn)行工作狀況，看看軸承是否有磨損現(xiàn)象，必要時(shí)更換軸承和潤(rùn)滑油脂。

2.4 振動(dòng)檢測(cè)法

軸承存在缺陷時(shí)，所發(fā)出的特征頻率來(lái)判斷軸承是否發(fā)生故障。機(jī)械設(shè)備的振動(dòng)參數(shù)主要有加速度、速度和位移，因此可采用測(cè)振儀來(lái)測(cè)量機(jī)械振動(dòng)的參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析判斷，軸承的工作狀態(tài)是否正常。對(duì)平時(shí)運(yùn)行中串軸嚴(yán)重振動(dòng)大的電機(jī)。聯(lián)系機(jī)械專業(yè)進(jìn)行檢查或重新找正。

3 改進(jìn)措施

3.1 妥善保管，嚴(yán)把軸承質(zhì)量

軸承質(zhì)量是軸承壽命的關(guān)鍵因素，軸承質(zhì)量的好壞直接影響到電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和檢修周期，保證質(zhì)量就需要我們?nèi)媪私廨S承的結(jié)構(gòu)及運(yùn)行的規(guī)律，做到正確地選配軸承、安裝軸承以及潤(rùn)滑保養(yǎng)軸承。

軸承在出廠時(shí)，都應(yīng)有密封包裝。軸承也應(yīng)涂上了防銹油，并用防銹紙或塑料薄膜密封包裝。軸承存放的倉(cāng)庫(kù)應(yīng)注意環(huán)境清潔，避免灰塵等雜質(zhì)；注意防潮，相對(duì)濕度，一般控制在60%以下。環(huán)境溫度要適中，在20℃左右為宜，并避免陽(yáng)光直射。

3.2 正確安裝，提高檢修工藝水平

安裝時(shí)應(yīng)選用規(guī)格型號(hào)符合設(shè)計(jì)要求的軸承。用千分尺測(cè)量或壓鉛絲的厚度即可，測(cè)出的徑向間隙不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的數(shù)值。軸承的間隙過(guò)大在運(yùn)行中會(huì)引起電機(jī)振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行會(huì)造成電機(jī)軸承損壞，軸承間隙過(guò)小，運(yùn)行中可能會(huì)出現(xiàn)軸承抱死現(xiàn)象，燒壞軸承。同時(shí)應(yīng)保證軸承進(jìn)貨渠道，

安裝前在軸承和工件的配合面上要清理干凈，嚴(yán)格控制軸承的裝配溫度，軸承的安裝一般可采用油煮法和渦流加熱法。

以班組技術(shù)講座和現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)的形式，對(duì)檢修人員進(jìn)行業(yè)務(wù)技術(shù)、工藝知識(shí)的培訓(xùn)，提高檢修人員的實(shí)際動(dòng)手操作水平和檢修技能。

3.3 加強(qiáng)軸承潤(rùn)滑管理

潤(rùn)滑脂的管理好壞關(guān)系著軸承的穩(wěn)定運(yùn)行。高壓電動(dòng)機(jī)兩端軸承懸掛固定潤(rùn)滑脂名稱卡片，可以有效防止?jié)櫥`加或不在潤(rùn)滑周期內(nèi)添加，給檢修人員的日常維護(hù)工作給予明確的提醒，保證電機(jī)軸承及設(shè)備的安全運(yùn)行。

由于電機(jī)軸承潤(rùn)滑油脂種類不明確，在我們?nèi)粘＞S護(hù)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生潤(rùn)滑油脂的混加或在潤(rùn)滑周期內(nèi)該加時(shí)不加的情況，嚴(yán)重威脅軸承和設(shè)備的安全運(yùn)行，我們的目標(biāo)就是要將此類情況降低到最低限度。

潤(rùn)滑油品種不同，粘度也不同。在添加或更換指定牌號(hào)以外的潤(rùn)滑油時(shí)，若新更換的潤(rùn)滑油的粘度比原來(lái)的高，則運(yùn)行時(shí)溫度將升高；比原來(lái)的粘度低時(shí)，則運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)摩擦面無(wú)油膜，也會(huì)損傷軸承。所以，一般要注意潤(rùn)滑油的油量和品種。要注意有關(guān)潤(rùn)滑脂的填充量、填充時(shí)間間隔的記錄情況。軸承用潤(rùn)滑脂必須清潔，一般潤(rùn)滑脂的填充量是軸承內(nèi)部容積的1/2-2/3。

3.5 消除電機(jī)出現(xiàn)軸電流

最簡(jiǎn)單的方法是將電機(jī)一端（一般在驅(qū)動(dòng)端）的軸承與其端蓋加上絕緣，同時(shí)將固定軸承套的螺桿加上絕緣套和絕緣墊圈，將軸承安裝在電機(jī)上，這樣就可以把軸電流與電機(jī)端蓋的回路完全隔斷了，以隔斷軸電流的通路?；蛟陔姍C(jī)轉(zhuǎn)軸上加裝一個(gè)接地碳刷，進(jìn)行接地。

4 結(jié)束語(yǔ)

高壓電機(jī)安全運(yùn)行主要取決于軸承質(zhì)量，直接影響到電機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和檢修周期。所以要加強(qiáng)設(shè)備精益化管理，提高檢修工藝水平。加強(qiáng)每天的電機(jī)巡回檢查，制定好電機(jī)的維護(hù)及滾動(dòng)檢修計(jì)劃，定期對(duì)電動(dòng)機(jī)的軸承進(jìn)行檢查，做好軸承潤(rùn)滑工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷，降低高壓電機(jī)軸承的故障率，確保設(shè)備的安全穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

（作者單位：華電龍口發(fā)電股份有限公司）