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电动机滚动轴承温升故障分析

 庭前春雪 2023-01-17 发布于山东

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滚动轴承在三相异步电动机中的应用十分广泛,是电动机的重要支承部件,据统计因轴承导致的故障在三相异步电动机总故障率中约占60%,轴承的故障中又以轴承过热为常见的故障现象。

1、 轴承温升的判定

轴承温升是电机出厂前或维修后必须检查的项目,按惯例电机运行1.5~2h后,轴承温度稳定升温≤35K便认为正常,但轴承运行短时上升至65℃或运行1.5h以上超过65℃仍然没有下降趋势及不到1.5h但轴承稳定温度超过75℃皆认定电机轴承温度过高。

2、轴承过热故障原因及解决办法

2.1润滑量不当、加注的润滑脂不匹配或润滑脂被污染导致轴承发热

当按照工作的要求定期给轴承室加油,轴承加油后有时也会出现温度高的情况,主要是加油过多。这种情况表现为轴承温度持续升高,当到达某一临界温度后(通常比正常运转高10℃~15℃左右)就会保持不变,随后将逐渐下降。

加注的润滑脂不匹配或润滑脂被污染,使得在轴承滚动接触面无法形成润滑油膜,无法减少轴承的摩擦,轴承的温度会迅速升高直至将轴承烧毁报废。当不同型号的润滑脂混合添加使用时,极有可能使得润滑脂间发生一系列的化学反应,造成脂迅速变质、结块,丧失润滑效果。润滑脂被铁屑等异物的污染时也会使轴承在使用时温度迅速升高,如润滑脂在储存不当,造成润滑脂污染,加入轴承后导致轴承室内部的润滑脂劣化,破坏轴承润滑,造成轴承温度升高。

因此,在电机检维修、维护中应加注合格适量的润滑油脂,检修中对轴承室及轴承进行清洗,加油管路进行检查疏通,不同型号的油脂不许混用;若更换其他型号的油脂时,应先将原来油脂清理干净;运行维护中定期加油脂,油脂应妥善保管做防潮防尘措施。

2.2轴承游隙的变化导致轴承发热

滚珠或滚子在滚道中能轻松自如地旋转是因为它们与轴承内外套间有游隙存在。轴承的径向游隙(以下简称游隙)可分为原始游隙、残余游隙和工作游隙。大多数情况下,电机轴承在高速运转条件下工作,因转子发热传导及内圈的散热条件相对弱于外圈,导致工作游隙比残余游隙还小。轴承游隙变小了,轴承滚动体与套圈产生较大的接触应力则会增加轴承摩擦发热,发热量的增大会进一步导致游隙变小,导致情况恶化。为防止游隙变化引起的发热对策如下:(1)轴承外圈与轴承套的配合多采用过盈配合配合,轴承内圈与轴采用过渡配合。(2)三相异步电动机的轴承游隙选择应合适,根据经验在低压电机中2p电机一般都选用C3组游隙,4p电机可以选用C3组游隙或标准游隙,6p及以上则都用标准游隙;在高压电机中2p及4p电机一般都选用C3组游隙,6p及8p电机选用CM游隙,10p及以上电机选用C0游隙。

2.3电动机装配不当导致轴承发热

电动机装配不当导致轴承发热的原因主要有三点:(1)端盖与机座装配不当,如止口变形、端盖螺栓受力不均、端盖装偏等,使轴承发热;(2)轴承盖特别是轴承内盖安装时螺栓受力不均使轴承盖与转轴相擦而使轴承发热;(3)装配轴承时使用榔头通过铜套筒敲击轴承的内或外圈会使轴承受力不均匀而损坏轴承,或者热装时轴承在高温下(比如超过200℃),轴承钢中残余奥氏体向马氏体转变将导致轴承内外圈的圆周长度增长而引起振动发热。

为了保证装配质量,首先要在装配前清理结合面污物、检测各部件变形量,安装时保证每个螺栓受力均匀,保证转子转动灵活;采用热装法安装轴承时,加热方法应在烘箱或轴承加热器上加热,加热时温度控制在100℃左右。

2.4电动机振动过大导致轴承发热

电机安装不当,电机转轴出现弯曲,电机转子存在动、静不平衡,传动机构的刚性差,地脚松动等,造成轴承在工作时振动较大,造成滚动体与轨道受到交变力的作用,造成轴承加速疲劳,提高电机轴承温升,导致轴承损坏。

为防止电机振动过大导致的轴承发热,应提高电动机安装精度,降低电机振动值,预防电机轴承温升过高。

电动机使用维护过程中能导致轴承温升高的原因很多,只有从轴承的选用、装配及现场维护等过程,严格按照正确方法使用轴承,轴承运行温度就会得到控制,才能减少和避免因为轴承过热而导致的电机故障。

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