浅析电动机轴承产生故障的原因及处理的方法
2012年12月17日 14:53:56
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hbzhan内容导读：由于电动机原来采用NU型深沟柱轴承，允许电动机轴向窜动。轴承内圈两侧有挡边，外圈无挡边，因此允许轴相对轴承双向位移，可以承受轴热膨胀引起的伸长。同时轴承的间隙相对深沟球轴承来说偏大，但轴承的受力为线形，比深沟球轴承的点受力好。
1.电动机轴承声音异常
一台给水泵高压（6kV）电动机YKK400-2，功率450kW，转速2975r/min。轴伸端用深沟柱NU3E222型轴承，非负荷端用深沟球6222型轴承。运行中轴伸端声音尖锐刺耳，不像是电磁噪声，也不像轴承缺油干磨的声音，噪声持续约2min，然后间歇2min。用测振仪（VA-80A）测出轴承的振动幅值为0.021mm，声响异常时，测得振动速度值为53.6m/s，有时甚至达到97m/s，远远超过标准值28m/s，且电流波动较大。
由于轴伸端采用间隙配合，无法调整轴承的轴向定位尺寸。在检修过程中发现内油盖有不均匀的磨损痕迹，轴承有两个深沟柱损伤。测量轴承、端盖和内外挡油小盖的定位尺寸，并经过计算，轴承的允许间隙为0.7mm，当电动机的轴承温度达到100℃，轴承的膨胀值约0.9mm，不能满足电动机正常运行要求。多次更换深沟柱轴承后，电动机噪声不仅没有消失，而且异响周期变为4min。
2.故障分析与处理
根据轴承的特点分析：由于电动机原来采用NU型深沟柱轴承，允许五金电动机轴向窜动。轴承内圈两侧有挡边，外圈无挡边，因此允许轴相对轴承双向位移，可以承受轴热膨胀引起的伸长。同时轴承的间隙相对深沟球轴承来说偏大，但轴承的受力为线形，比深沟球轴承的点受力好。轴承运动轨迹不是一个圆形而是一个椭圆，这是由干深沟柱（或深沟球）和滚道之间存在间隙，运行时受力的不同，使得运动轨迹成椭圆形。轴承的受力主要是在下部，对于深沟柱轴承其受力点为一条直线，高速运转中，由于轴承的间隙，受力点改变，受力运动轨迹变成抛物曲线形。
给水泵电动机运行时主要受轴向力作用，且拖动的负载平稳，深沟柱轴承允许的径向窜动必要性减弱，因此将前轴承更换为深沟球轴承，轴承的间隙仍为C3，约0.04mm，可以满足运行要求。同时考虑轴承的膨胀，在挡油环小盖处加一块厚度约0.8mm垫片，克服来自于给水泵和轴承温度升高引起的窜动。
轴承滚动体及滚道的微观表曲是粗糙不平的，运动中会发生一定的冲击，但这种冲击产生的脉冲是高频的，因而使用测振仪测量电动机运行的高频干扰的参数值比标准的大。深沟柱轴承与滚道的接触较多，产生的高频冲击就大，而深沟球轴承与滚道的接触是点，产生的高频冲击相对较小，因而本例的电动机可以使用深沟球轴承代替深沟柱轴承，解决设备出现的异响。
将深沟柱轴承更换为深沟球轴承后，轴承异响消失。运行一段时间噪声没有再出现，测电动机的振动幅值为0.013mm，加速度值为2.8m/s2，带负荷性能稳定，电流也没有较大波动。
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