軸承抱軸故障原因分析和采取的處理措施
2023-07-17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）