几起电动机轴承异常分析及处理

几起电动机轴承异常分析及处理

沈志敏

沈志敏

(中国华电集团公司望亭发电厂江苏苏州215155)

摘要：机组安全决定于设备健康，设备健康决定于对设备的检修和维护。对于发电厂而言电动机是重要设备，本文介绍了望亭发电厂数例电动机的轴承故障处理情况,通过故障分析,讲述了电动机轴承的使用及检修维护方面一些应该重视的环节和工艺。

关键词：电动机；轴承；保持架

一、前言

电动机是电力生产中至关重要的动力设备,其运行可靠性有时可直接影响机组安全运行。电动机除因电气绝缘问题、机械卡煞诱发故障外，因轴承问题引起电动机故障比例相当大。下面对检修过程中的轴承选用和故障的消除进行交流，以提高电动机检修质量，确保设备健康和机组安全运行。

二、电动机轴承故障分析与处理

(一)因配合间隙问题造成电动机轴承故障

原因分析：查阅故障前电动机大修技术记录，当时后侧轴承挡外径检修时测量值为Ф120、Ф120＋0.005、Ф120＋0.005、Ф120－0.005，由此可见电动机后侧轴承挡在检修时就有变形，配合紧力明显偏小。电动机运转时随着轴承温度的上升，轴承内径因热胀与轴外径失去紧力，在转子重力作用下轴承内圈与轴表面相对旋转，虽然内圈与轴相对旋转转速小于轴承转速，但时间一长便造成轴表面磨损，加速摩擦过热，润滑油熔化加速了轴承损坏，最终造成故障。

故障处理：检查电动机定子未发现有扫膛痕迹；测量转子前侧轴承各部件配合紧力正常，后侧轴承挡“光出”后表面进行喷涂处理，外径修正到Ф120＋0.015＋0.03，更换前后轴承；重新加工后轴承内、外挡油盖；装复后电气试验合格，空载试转正常。

(二)因检修中更换了不同型式轴承，导致电动机检修后空载试转异常

原因分析：

第一，电动机在大修转子穿入定子膛时，定、转子磁场中性难免会略有偏差，根据电动机工作原理，电动机定子通以电源进行空载试转时，定、转子会自动调整磁场中性，造成轴系略有位移现象。第二，电动机转子一端配置定位轴承6324，另一端为非定位轴承Nu324来支承，定位轴承为电动机提供两个方向轴向定位，它能同时承受轴向及径向负荷；为以免轴受到额外应力作用如：磁场中性借正、轴向受热膨胀等，非定位轴承允许有轴向位移。而N系列和NU系列圆柱滚子轴承，其外圈及内圈均是干涉配合，是靠轴承滚柱与某一跑道作轴向位移。

处理情况：考虑到电动机空载受电试转时，会自动借正磁场中心，转子可能发生一定的轴向位移，而N324轴承与NU324轴承在通常情况下是可以互换的，所以首先是要解决测温杆的伸入端面应与轴承外圈同一位置(因为轴承外圈是干涉配合不会发全位移)。经测量在测温元件座加垫一厚度约20㎜垫块，使测温杆上抬20㎜，与轴承保持架有一定距离，就可以避免以上情况的发生。

(三)由于电动机长期停运引起轴承损坏故障

原因分析：

燃机排气框架电动机机械侧轴承型号6314和7314，后侧轴承7314滚珠推力轴承。电动机前次检修为2012年5月，检修中更换了二侧轴承。燃机排气框架为我厂燃机机组配套设备，由于机组长期停用，该电动机实际投用小时较短。从电动机解体后前侧轴承跑道剥皮现象分析，虽然电动机长期停运，但转子轴系的重力仍作用于轴承上，滚子作用在跑道上会产生我们眼睛看不见的变形、跑道产生凹穴。较长时间处于静止状态的滚动轴承，若在外力作用下发生滚动，就可导致轴承跑道表面损伤及过早疲劳。燃机排气框架又是立式电机，新轴承滚子受转轴重量影响更大，造成跑道变形损坏。受损的轴承未及时发现处理，再次运行温度上升会，加上电机是防爆电机，依据防爆要求，二侧轴承座与转动轴的防爆结合面间隙较小(图纸上标明最小间隙0.75mm)、轴承座防爆面宽度40mm。从以往检修中测量情况看，轴承座与轴的防爆结合面径向间隙单侧约0.25mm左右。当损坏轴承运行造成过热、润滑油流去、振动等不正常运行，轴承加速损坏，造成转子下沉与轴承座相磨，润滑脂受热变稀外流，轴承失去润滑发热与轴咬煞、冒烟。

处理情况：定子铁芯损坏处短路处理，并漆以1504绝缘清漆。转子上车床将后侧轴承内圈车去，轴承挡修整；转子校调；更换后轴承座及内外挡油盖，扩大防爆面间隙到单侧0.35㎜；更换二侧轴承。电动机电气试验通过，空载试验正常。

防范措施及电动机轴承运行中的保养

(一)电动机检修时轴承的检查

电动机检修时，轴承检查和更换是重要工序，轴承是精密元件，检查轴承或安装轴承都需要在干净干燥、无尘的环境下进行，最岂在有车床及金属加工区进行轴承更换检查工作。轴承检查或更换，必须由熟悉检修工艺的人员负责，事先应准备好所有的工具和材料，所有与轴承配合的部件应全面清洁，并做好相应的测量及精度的检查工作，做好书面记录有问题及时汇报处理。如配合公差应该符合要求。轴承应在安装前最后一刻打开包装，热套的轴承温度防止局部过热做到均匀、最高温度不可超过125℃。安装时应注意或事先想到轴系的位移量，轴承外有止动圈或有温度元件的，应保证止动舌或元件与轴承保持架有足够的间隙，通常情况下不要随意更换轴承型号。使用合适的润滑油脂，给轴承加润滑脂应注重清洁。装复时装复后要确保各处转动部件与静止部件间隙。

(二)运行中电动机轴承的维护与保养

运行中电动机检查，轴承的检查作为焦点，因为它是所有机械中最重要的旋转部件，及早检测出轴承损坏，以免由于轴承造成故障或扩大故障。

轴承故障的信号通常是温度和振动，“听、摸、看”是运转中轴承检查的三个重要的手段。“听”是辩别轴承不规则运转的普通方法。轴承处于良好的运转状态会发出低的呜…呜…声，细听跑道上有均匀柔和的咝咝声，若发出尖锐的不规则的声音，表明轴承已经处于不良的运转状态。“摸”一是摸温度，高温往往表示轴承处于异常运转状态，高温有害于轴承润滑脂，所以在运转条件不变的情况下，温度的升高可能表明故障已经发生；二是摸振动，振动通常是用测振仪，以手感觉振动、再结合听可以判断异常情况，再用仪器进行进一步检测，对照标准如果振动超过标准，应采取有效措施进行处理。轴承若得到良好的润滑，并且正常有效阻隔杂质或潮气，说明油封或挡油盖处于情况，“看”就是看靠近轴承挡油盖、油封是否有损坏或污油渗出，象凝泵电动机还要看轴承油位是否正常。

电动机在电厂中是极为重要的设备，近年来由于电动机故障造成的经济损失不可估量,大家开始认识到电动机的维护和保养的重要性，只有加强电动机的日常维修和保养才能够经济，安全地为企业创造更多的财富。