電動機軸承故障分析處理

1、電動機軸承故障分析處理在各個企業(yè)的生產(chǎn)過程中，電動機擔負著主要的動力，一旦發(fā)生故障，可嚴重影響到整個生產(chǎn)過程。隨著電機產(chǎn)品的不斷發(fā)展，絕緣強度的提高，電機的電氣故障也大大減少。但是根據(jù)電機故障的統(tǒng)計，因軸承損壞而造成的電機故障，約占了電機故障的70%以上。因為大、中型高壓電機軸承故障對生產(chǎn)的影響較大，損失也較大，所以以下為重點分析。1、電機的軸承種類：一般電動機所使用的軸承，種類不是太多。大多是采用的深溝球軸承和圓柱滾子軸承，某些大型電機的定位端采用了調(diào)心滾子軸承，立式電機的承載端,一般是采用角接觸球軸承或推力調(diào)心滾子軸承。部分的大、中型電機采用了滑動軸承，還有特殊的電機，例減速電機、濕式電機

2、等，采用了比較特殊的軸承。2、軸承的損壞原因：根據(jù)多方面的資料以及對電機多年來的檢修統(tǒng)計、總結(jié)，電機軸承如在良好的條件下運行，一般可達到連續(xù)使用5 10 年，部分軸承經(jīng)過維護、保養(yǎng)可達到1520 年。但是，怎樣才能使軸承運行在一個良好的條件下，則是保證軸承使用壽命的一個最重要的問題。關(guān)于軸承的損壞，大致由以下幾個原因造成：（ 1）、電機負載過大； （ 2）、軸承允許轉(zhuǎn)速不夠； （ 3）、軸向力過大損壞定位端軸承； （ 4）、電機振動過大； （5）、環(huán)境溫度及電機運行溫度過高； （ 6）、軸承潤滑不良； （ 7）、軸承本身質(zhì)量缺陷；（ 8）、人員因素。3、電機軸承故障分析：根據(jù)軸承的損壞因素，分

3、析到電機軸承的損壞原因，認為電機軸承故障的發(fā)生主要有以下幾類原因： （ 1）、軸承的選用問題； （ 2 ）、軸承附件的結(jié)構(gòu)問題；（ 3）、軸承與潤滑的問題；（ 4）、軸承的檢修與安裝問題； （ 5）、電機缺陷或機械對軸承的影響問題； （ 6）、軸承運行中的維護問題。根據(jù)以上電機軸承故障發(fā)生的主要原因以及在實際工作中解決軸承故障的經(jīng)驗認為，往往看似同樣的故障現(xiàn)象，但是導致軸承故障發(fā)生的主要因素則是不同的，可以說既有共性也有特殊性。所以，只有根據(jù)發(fā)生軸承故障電機的具體分析，找出其主要的原因進行解決。3.1 、軸承的選用問題：用于滑動軸承作為支撐的電機，一般是大、中型電機。這一類電機的缺點，主要是軸

4、瓦漏油和發(fā)熱的問題，有些電機還需配裝“潤滑油泵站”，增加了設(shè)備投資。但滑動軸承的優(yōu)點主要是，適用于高速和功率大的電機。所以根據(jù)電機的功率、轉(zhuǎn)速及滾動軸承的性能對照認為：一般電機功率超過1000KW以上 2 極的，和2000KW以上 4 極的電機，不適用滾動軸承作為支撐。如果須用滾動軸承，則需采用結(jié)構(gòu)上的特殊設(shè)計，來滿足電機和軸承的允許條件。目前，大部分電機的支撐是滾動軸承，而滾動軸承的使用壽命、運行狀況以及故障的發(fā)生，與軸承的選用則是主要的。、對于負側(cè)為“圓柱滾子軸承”空側(cè)為“深溝球軸承”的電機，運行中因溫度的變化，轉(zhuǎn)子的長度也在變化，而轉(zhuǎn)子長度的變化即由負側(cè)的“滾子軸承”予以調(diào)整。如果電機與

5、機械的連接為“剛性聯(lián)軸器”時，則容易造成電機的振動，并且產(chǎn)生較大的軸向力而造成空側(cè)軸承的損壞。、對于容量較大的電機，在軸承的選用設(shè)計時，如果軸承的允許轉(zhuǎn)速與電機的轉(zhuǎn)速相差很少或不夠，則是造成電機軸承損壞的一個主要原因。例如，2 極電機采用的 #6222 深溝球軸承， 4 極電機采用的 #N332（ #NU332 ）圓柱滾子軸承， 6 極電機采用的 #23044 雙列調(diào)心式滾子軸承和 #3038 單列滿圓柱滾子軸承， 甚至比以上型式還大的軸承。 這就使軸承的允許轉(zhuǎn)速與電機的實際轉(zhuǎn)速基本相同甚至不夠，造成了軸承的發(fā)熱、損壞。、對于負側(cè)為雙軸承結(jié)構(gòu)的電機，大部分運行中軸承的溫度偏高。因雙軸承結(jié)構(gòu)的電

6、機，其端蓋、軸承套等部件的軸向尺寸較大。在零部件的制造時，如果形位公差過大，即可使軸承在旋轉(zhuǎn)中承受額外的力而損壞。這種結(jié)構(gòu)的電機，在小修時是無法對軸承進行檢查的，而在大修時，軸承也是無法清洗、檢查，只有更換，從而造成檢修費用的增加。另外發(fā)現(xiàn)，此類電機往往是經(jīng)過的檢修次數(shù)越多，軸承發(fā)熱損壞的故障就越多。經(jīng)分析，其主要的原因就是，多次檢修造成零部件的形位超差，組裝時位置的變動等因素，使軸承額外受力而損壞。、有些高壓電機的定位側(cè)采用了“調(diào)心滾子軸承”，該軸承的優(yōu)點是，可消除電機端蓋、軸承套等部件所產(chǎn)生的形位差。但是，該軸承只能承受較輕的軸向負荷。電機在制造中，靜、轉(zhuǎn)子軸向尺寸的誤差，電機運行時溫度的

7、變化使轉(zhuǎn)子造成的軸向位移，加上機械對電機的影響等原因，都可造成電機轉(zhuǎn)子軸向力的產(chǎn)生。在軸向力大于了該軸承所承擔的范圍，即可造成軸承的損壞。3.2、軸承附件的結(jié)構(gòu)問題：一般小容量的低壓電機，軸承附件的結(jié)構(gòu)比較簡單。由端蓋、軸承蓋組成，軸承的定位一般采用軸用彈性擋圈。但大、中型高壓電機的軸承附件，則是生產(chǎn)廠家的不同而存在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的不同。根據(jù)不同電機的運行與故障分析發(fā)現(xiàn)，不同的軸承附件結(jié)構(gòu)，是直接影響到電機軸承的使用壽命、運行狀況以及故障的發(fā)生。、早期的高壓電機軸承附件，大多采用的是軸承套和內(nèi)、外油蓋方式的結(jié)構(gòu)，無防塵裝置，無加、排油裝置。此結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是簡單，缺點是密封差，灰塵很容易進入到軸承內(nèi)部

8、，加速軸承的磨損而損壞，電機在運行中也無法對軸承進行維護。、某些高壓電機，在軸承外側(cè)裝有一個距軸承間隙很小的擋油盤。這樣看似可保持軸承內(nèi)潤滑脂的充足，但也存在著很多缺點：1、不利于軸承散熱和潤滑脂的循環(huán)，使軸承溫度過高。 2、因擋油盤的存在，電機在檢修時，軸承無法檢查，只有更換，造成浪費。3、多次檢修容易造成擋油盤與軸的配合松動，造成運行中產(chǎn)生異音或從軸上脫出，造成嚴重事故。、某些高壓電機的軸承油室設(shè)計較小，運行中在對軸承進行維護加油時，即使加入了數(shù)量較少的潤滑脂，也可能造成軸承的發(fā)熱。、目前大部分的高壓電機都設(shè)計、加裝了加油裝置，但是部分電機的排油裝置設(shè)計不佳，當軸承的潤滑脂過多時無法排出，

9、有的電機則需停機處理，否則無法解決軸承的發(fā)熱故障。、某些高壓電機，設(shè)計的端蓋、軸承套為一體式結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)省去了在電機檢修時一項零部件的拆卸，但是此種結(jié)構(gòu)的電機，端蓋在加工時，對形位公差的要求甚為嚴格，尤其是雙軸承結(jié)構(gòu)的端蓋，其軸向尺寸較大，如果形位公差超出了軸承的間隙，即可造成軸承在旋轉(zhuǎn)中額外受力而損壞。3.3 、軸承與潤滑的問題：、滾動軸承精度是比較高的，內(nèi)、外圓的直徑誤差一般在10 m 以內(nèi)，其材料的硬度一般在HRC60 左右。軸承的保持器一般是鋼和銅的較多，鋼保持器的優(yōu)點是耐磨性強，在軸承的溫度過高時不容易產(chǎn)生金屬粉狀。但是，銅保持器的軸承在旋轉(zhuǎn)中則更加穩(wěn)定，并且噪音小。因為軸承與軸是

10、過盈配合，部分的軸承與軸承室也為過盈配合，這樣即可使軸承的徑向間隙減小，軸承的間隙過小，即可造成運行中的發(fā)熱。、目前因電機絕緣強度的提高，其電機的允許運行溫度也有了很大的提高，這就要求電機軸承所使用的潤滑脂，其允許溫度也應提高。如果使用了允許溫度過低的潤滑脂，在電機和軸承的溫度過高時，潤滑脂碳化而失去作用，造成軸承的嚴重損壞。3.4、軸承的檢修與安裝問題：我們?yōu)榱吮ＷC電機的檢修質(zhì)量，在電機大修時，大部分的軸承進行更換。在軸承的更換時，如果不掌握好正確的工藝，則可能因為軸承的裝配或尺寸問題而造成軸承的損壞。、舊軸承在拆卸時應盡量采用加熱的方法，否則可能造成對軸的損傷。、軸承拆下后，應校核軸承檔處

11、的軸徑，軸承室與軸承的配合尺寸，并符合電機設(shè)計時的公差。如果軸徑的公差超標，軸徑過大可能造成軸承間隙過小而發(fā)熱，軸徑過小可能造成軸承運行中從軸上脫出。軸承套與軸承的配合過盈，可造成軸承的不易安裝，過松可造成運行中產(chǎn)生異音。、應測量軸承室厚度、內(nèi)外軸承蓋止口的長度，計算出軸承在軸承室內(nèi)是否保證軸向的穩(wěn)定。尤其是定位側(cè)軸承，軸承良好的軸向定位是保證電機運行穩(wěn)定的一個重要條件，否則可造成電機運行中的振動、軸向串動或異音。、新軸承安裝前使用潤滑油或軸承加熱器進行加熱，加熱溫度一般為100左右時安裝。如安裝不到位時，應使用合適的軸套或紫銅棒，均勻敲擊軸承的內(nèi)套使其到位，不能使?jié)L珠和保持器吃力，否則造成新

12、軸承的損壞。3.5、電機缺陷或機械對軸承的影響問題：、電機靜、轉(zhuǎn)子磁極中心軸向偏差過大，轉(zhuǎn)子即產(chǎn)生軸向力。軸向力的過大可造成電機定位側(cè)軸承的壽命減少甚至損壞。、電機轉(zhuǎn)子的不平衡，可造成電機運行中的振動。軸承在長期的振動狀態(tài)下運行，即可造成壽命的降低甚至損壞。、電機所帶動機械對電機軸承的影響也是一個重要因素。往往機械發(fā)生故障而造成了電機的振動、軸向串動、過負荷，機械對電機的任何影響，都是電機軸承損壞的因素。3.6 、軸承運行中的維護問題：運行中正確的維護，是保證軸承壽命的一個重要條件。由潤滑脂潤滑的軸承，應根據(jù)軸承的不同而制定相應的維護措施。軸承在潤滑脂的補充或部分更換時，應注意用相同牌號的潤滑

13、脂，否則可能因化學反應而使?jié)櫥プ饔?，造成軸承的損壞。4、軸承故障的處理：針對以上對電機軸承故障的分析認為，往往軸承的故障現(xiàn)象相同，但是其主要矛盾是不同的。目前我國電機的種類繁多，除了電機的安裝尺寸是按照國家的標準外，每個制造廠所生產(chǎn)的電機結(jié)構(gòu)都不相同。多年來從電機的檢修、改造經(jīng)驗總結(jié)，處理電機軸承的故障，首先應找出該電機發(fā)生軸承故障的主要矛盾，制定方案，予以解決。4.1 、根據(jù)電機的功率、轉(zhuǎn)速等規(guī)范，確定電機的軸承是否選擇正確。根據(jù)電機與機械的連接方式，確定電機定位側(cè)與軸承故障的利害關(guān)系。如果存在軸承的選用問題，應按照軸承的承載能力、允許轉(zhuǎn)速，并結(jié)合該電機的實際尺寸，設(shè)計軸承更換的改造方

14、案。4.2 、軸承附件的設(shè)計：有擋油盤結(jié)構(gòu)的，將擋油盤去掉，保證軸承運行中的散熱；軸承的定位，采用多齒鎖墊加開槽螺母的結(jié)構(gòu)方式，達到軸承良好的定位并起到散熱效果；軸承外油蓋制成大空間結(jié)構(gòu)，使軸承溫度進一步降低；在內(nèi)、外軸承蓋外側(cè)加裝密封裝置，確保軸承內(nèi)部的清潔；兩側(cè)軸承全部裝有潤滑脂加油裝置，保證電機軸承運行中的維護；軸承的放油裝置，制做成大直徑放油管結(jié)構(gòu)，保證多余潤滑脂的順利排出；對于軸承套與端蓋為一體的結(jié)構(gòu)，改為組裝式，減少軸承的額外受力。4.3 、保證新軸承的質(zhì)量，有條件時對新軸承進行硬度的檢測。在軸承的選用時，應盡量選擇銅保持器和大于標準間隙，后置代號為 （ M / C3 ）的軸承較為

15、合適。軸承所使用的潤滑脂，一般應選用鋰基脂，其允許溫度應在-20 120以上的范圍。4.4 、舊軸承在拆卸時應使用專用的拉具，并盡量采用加熱的方法，避免對軸的損壞。軸承拆下后，測量軸承檔處的軸徑尺寸。按照機械設(shè)計的一般標準，運行比較穩(wěn)定的軸承，軸徑的公差配合選“m6”，運行狀況較差的軸承選“n6”。測量軸承套內(nèi)孔的尺寸，一般要求是，可以軸向稍有移動的，軸承套內(nèi)徑的公差配合選“H7”，比較穩(wěn)定的選“J7”。4.5 、對定位側(cè)軸承損壞較多的電機，在解體時應先打開非定位側(cè)一端，檢查靜、轉(zhuǎn)子的軸向鐵芯位置是否正確，如果軸向相差過大，則應加工零部件修正或采用墊片的方式予以調(diào)整。對于運行中振動過大的電機，

16、在解體后應對轉(zhuǎn)子進行動平衡校驗，保證轉(zhuǎn)子運行中的穩(wěn)定，可減少軸承的故障，延長軸承的使用壽命。機械故障對電機的影響，除了機械部分進行檢修、消除外，還應從電機的結(jié)構(gòu)進行分析。電機合理的結(jié)構(gòu)，可大大減少因機械的影響而造成電機軸承的損壞。4.6 、電機軸承的故障，除去結(jié)構(gòu)設(shè)計、檢修、軸承質(zhì)量等方面的原因，運行中的正確維護也是減少軸承故障的重要措施。由潤滑脂潤滑的軸承，一般在2000小時左右應對軸承進行一次潤滑脂的補充。對于大部分中型高壓電機軸承的補充加油量，一般每次在50 150克左右（根據(jù)軸承的大小制定）。軸承在補充加油后，一般其溫度略有升高，運行一個時間后溫度即達到正常。但是，如果溫度一直不斷上升

17、，則應分析軸承油室內(nèi)是否潤滑脂過多，此時應打開放油孔排除多余的潤滑脂，如果軸承附件的設(shè)計無法達到潤滑脂的排放，應臨時停機處理并制定以后的附件改造方案。如果電機在運行中軸承聲音正常，建議盡量不要對軸承進行潤滑脂的補充，避免軸承室內(nèi)的潤滑脂過滿，造成軸承發(fā)熱。另外，在電機的小修時，應盡可能地打開軸承蓋，更換新的并清除多余的潤滑脂。總之，電機的種類繁多，故障也是不同的。綜上所述，軸承的選用、附件的結(jié)構(gòu)、軸承的質(zhì)量、潤滑脂的使用、檢修的質(zhì)量、電機的缺陷、維護的問題及機械的影響等，都是造成電機軸承發(fā)熱、損壞的因素。有的電機軸承運行中發(fā)熱嚴重，因為運行的需要而不能停機處理，便采用了通風機降溫或淋水降溫的措

18、施，有的甚至將軸承套或軸承蓋做了改造，進行通水冷卻，這樣看似解決了軸承的發(fā)熱，但還是沒有解決軸承發(fā)熱的根本。還有的是，在發(fā)生了電機軸承的故障后，進行了軸承的更換，或者使用了高質(zhì)量的潤滑脂，或者機械做了一定的工作，或者增加了軸承的加油維護次數(shù)等工作后，軸承的故障減少了，為此而認為是找到了軸承故障損壞的原因。但是我們認為，電機軸承故障的發(fā)生，就像病人得了需要手術(shù)的病相似。使用好的藥物并保證每天的治療，往往可以控制病情的發(fā)展。但是，要徹底去掉病根，使病人完全康復，還是需要進行手術(shù)，去掉病原或者更換器官。分析電機軸承的故障就如同醫(yī)生為病人看病一樣，只有找到軸承故障發(fā)生的主要原因，才能徹底解決電機軸承的

19、故障，保證電機的安全運行。在十幾年來高壓電機的改造中，其中有很多業(yè)主也提到，如果電機制造廠按照合理的結(jié)構(gòu)改造并用于到產(chǎn)品的制造多好。根據(jù)本人與某些電機制造廠的溝通，大多廠家認為：電機在制造中已經(jīng)形成了大的規(guī)模，如果在零部件和結(jié)構(gòu)上進行大的變動，其論證、審批的手續(xù)相當麻煩，還有對設(shè)計部門考核等人為的因素，所以制造廠家一般不進行大的結(jié)構(gòu)上的改造。加上目前我國工業(yè)的發(fā)展的速度較快，電機的需求量大，為此部分廠家還有一種說法：目前這種電機產(chǎn)品，我們的訂貨已經(jīng)是供不應求了，大的改造要嚴重影響到產(chǎn)品的生產(chǎn)量，所以就沒有必要進行結(jié)構(gòu)的改造了，這也是我國技術(shù)水平發(fā)展的一個制約。就本人來講，是多么的希望電機生產(chǎn)廠

20、進行大的革新改造，生產(chǎn)出優(yōu)良的產(chǎn)品，提高生產(chǎn)系統(tǒng)的可靠性，使我國的高壓電機產(chǎn)品再提高。運行良好的高壓電機典型的軸承結(jié)構(gòu)2014 年 6月華能濟南黃臺發(fā)電有限公司電機高級技師：劉興利聯(lián)系方式：電話：；手機： ；E-mail ：（附）高壓電機軸承故障的處理與改造種類的統(tǒng)計：以下的高壓電機在運行中，大部分連續(xù)運行3 個月左右，軸承即發(fā)生損壞故障，有的甚至幾天發(fā)生一次，改造處理后，連續(xù)運行時間全部達到了一個檢修周期（三年以上）。序號電機型號功率改前軸承結(jié)構(gòu)處理改造項目KW負側(cè)/ 空側(cè)負側(cè)/空側(cè)1YSOFW-6380滑動軸承 / 滑動軸承NU330/63302Y630-81800N