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軸承知識
軸承抱軸故障原因分析和采取的處理措施

德州恒力 陳金剛

0.引言    

電機軸承抱軸是指電機軸承在運轉過程中由于自身或其它原因,引起軸承急劇發熱,致使軸承游隙急劇減小,造成滾動體與軸承滾道之間硬性摩擦,拉傷滾動體或軸承支架,軸承損壞,抱死在電機轉子軸上,嚴重時造成電機輸出軸扭曲變形,燒毀繞組。

1. 電機抱軸相擦故障現象和原因分析

電機抱軸是指電機運轉過程中,由于軸承受到不應有的額外力,或軸承本身的質量缺陷,致使軸承加速磨損,引起過熱損壞抱死的現象。電機軸承抱軸對電機的危害極大,如果發現不及時,保護裝置未能及時動作,往往造成電機過載燒壞。電機軸承抱軸通常是軸承損傷或承受異常外力時,運轉過程中產生高溫,軸承部件受熱產生形變,迅速磨損,油脂泄漏,持續高溫運轉,軸承磨損至極限,油脂干涸,軸承保持架損壞,滾動體拉傷,定轉子相擦,軸承抱死,電機停轉。此時會發現靠近損壞軸承位置的軸伸,由于高溫氧化作用,可能會變藍,凸緣端蓋內側靠近損壞軸承位置處的油漆,由于受高溫影響,出現翻卷、脫落現象;靠近損壞軸承的鐵芯部分通常會有摩擦產生的粉末,定子線圈端部綁扎帶有燒焦,斷裂的可能。可能的原因:1)軸承本身質量缺陷;2)突然承受外力,軸承運轉過程中產生高溫;3)軸向跳動或徑向跳超差;4)設備安裝時軸承相對設備的軸線偏心,致使軸承長時間高頻率承受異常外力。

2. 電機抱軸相擦故障的監控措施和消除方法

電機抱軸和相擦故障是造成電機損壞的主要機械故障,如果不能及早發現,采取必要的措施及時排除,將會損壞電機的定子鐵芯和轉子鐵芯,造成整臺電機的報廢。所以現代電機控制技術采取各種措施監控電機的氣隙,軸承溫度,并通過電機的振動和噪聲變化隨時掌握電機的運轉動態變化趨勢。對出現抱軸相擦趨勢的電機及時進行拆檢,不合格的零部件進行更換。

電機運轉過程中,軸承溫度的測量和控制是避免軸承溫度過高,軸承抱死的直接有效的方法。通常在軸承部位埋置PT100軸承測溫元件,如圖1所示, PT100測溫元件與電機同時工作,在電機運轉過程中隨時測量軸承溫度,把測量結果及時傳遞給控制線路中的熱繼電器或溫度控制儀,熱繼電器根據預先的設定進行動作,溫度控制儀顯示所測部位的實際溫度,檢測軸承運轉情況,及時添加潤滑脂,調整與之配合的零部件,使軸承始終保持在良好狀態下運行。對壽命終了的軸承及時進行更換。防止因軸承過熱損壞抱死,出現定轉子相擦現象,造成電機突發性停轉,引起電機過載燒壞。當軸承磨損嚴重,壽命接近終了時,電機運轉時的振動和噪音將明顯增大,軸承溫升將顯著提高,此時檢查軸承的徑向游隙,如果超過表1的數值,應立即更換同規格型號的軸承。例如,一般安裝滾動球軸承的三相異步電動機正常運轉時,軸承溫度通常在60℃~90℃之間,允許運轉溫度不超95℃,如果正常運轉時軸承溫度超出95℃,PT100軸承測溫元件把測量結果傳遞給溫度控制儀,控制儀超溫保護動作,斷開運行線路,可對電機進行檢修,分析軸承溫升問題原因,通過添加潤滑脂,更換軸承或調整與之配合的設備來排除運行故障。

表1 軸承游隙磨損極限值表

3. 結論

對于不同的電機結構、應用場合,在設計選型時要考慮軸的受力情況,根據徑向和軸向的負載大小與樣本數據對比,選擇軸承。在使用維護、維修保養等方面考慮各種不同的因素,把各個環節做好,始終使軸承處于佳的運行狀態,減少和避免軸承故障,從而延長電機軸承的使用壽命,避免軸承抱軸故障的產生,使電機始終處在一個良好的狀態下運轉。

(來源:電機實用技術探析)

發布時間:2023-07-17


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