電機(jī)軸承故障原因分析
2023-12-12
陳金剛
來源：電機(jī)實(shí)用技術(shù)探析
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軸承運(yùn)轉(zhuǎn)過程中潤滑不足或潤滑脂過多；潤滑脂中夾有雜物；轉(zhuǎn)動(dòng)部分與靜止部分相擦；軸承走內(nèi)圈或外圈（軸承與端蓋配合過松或過緊）；電機(jī)軸承受軸向力或偏斜角過大，引起軸承工作游隙的減小等問題，都會(huì)造成軸承溫度增高，噪音，振動(dòng)加大。
滾動(dòng)軸承潤滑脂填充量可參考下列原則：1）一般軸承內(nèi)不應(yīng)裝滿潤滑脂，以裝軸承內(nèi)腔全部空間的1/2-3/4為宜。2）臥式電機(jī)的軸承，填充內(nèi)腔空間的2/3-3/4。立式電機(jī)的軸承填充腔內(nèi)空間的1/2（上側(cè)），3/4（下側(cè)）。3）在容易污染的環(huán)境中，對(duì)于低速或中速的軸承，要把軸承和軸承盒里全部空間填滿。4）高速軸承在裝脂前應(yīng)先將軸承放在優(yōu)質(zhì)潤滑油中，一般是在所裝潤滑脂的基礎(chǔ)油中浸泡一下，以免在啟動(dòng)時(shí)因摩擦面潤滑脂不足而引起軸承干磨。5）電機(jī)加油時(shí)，為了加油方便和避免加油過多，有時(shí)只對(duì)軸承的外側(cè)進(jìn)行加油，這時(shí)會(huì)因電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)沒有達(dá)到足夠的時(shí)間，潤滑脂沒有分布到軸承的內(nèi)部，滾動(dòng)體表面形不成完整的油膜，導(dǎo)致電機(jī)軸承異響，所以加油時(shí)，好用定量注脂機(jī)，按軸承所需要的加油量，進(jìn)行定量均勻加油。電機(jī)軸承潤滑脂填充量與軸承溫度和運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間之間的關(guān)系見圖1。根據(jù)電機(jī)起動(dòng)后測量軸承的溫度變化，可以基本判斷軸承內(nèi)部的運(yùn)轉(zhuǎn)情況及油脂填充量是否合適。運(yùn)轉(zhuǎn)正常的電機(jī)軸承所加潤滑脂的量，是電機(jī)軸承經(jīng)過一段時(shí)間的磨合，溫度升高后再下降，而且平穩(wěn)在一個(gè)較低的溫度范圍；如果開始運(yùn)轉(zhuǎn)軸承溫升就較高，并持續(xù)在一個(gè)較高的溫度范圍時(shí)，要停下檢查，通常是油脂過量引起；若開始溫度基本沒有升高，維持在較低的溫度，運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，溫度升高，且居高不下，則可視為加脂量不足。一般滾動(dòng)軸承的加脂量不超過軸承空間的80%，相關(guān)試驗(yàn)證明，加脂量為軸承空間的50%-70%合適。通過圖1可以看出，潤滑脂的添加量過多或過少都可能造成軸承溫度高。
潤滑脂中夾有雜質(zhì)容易使軸承產(chǎn)生雜音，溫度升高。如果在軸承保持架內(nèi)存在微小的剛性物質(zhì)，會(huì)在電機(jī)運(yùn)行過程中引起軸承的滾道損壞，對(duì)滾動(dòng)軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫度、振動(dòng)等造成重要影響，使電機(jī)振動(dòng)噪音加大，軸承溫度升高，導(dǎo)致電機(jī)軸承過早磨損或燒毀，使軸承不能持續(xù)的正常工作。分析軸承損壞的原因表明，40%左右的軸承損壞都與潤滑不良有關(guān)。特別是電機(jī)在保存過程中，因?yàn)榻^緣漆揮發(fā)出來的酸性物質(zhì)在一定的溫度、濕度下形成腐蝕性的物質(zhì)，把軸承溝道腐蝕，軸承易產(chǎn)生漆銹，造成軸承運(yùn)轉(zhuǎn)困難，潤滑脂失效，噪音振動(dòng)加大，軸承會(huì)很快損壞。因此，軸承的良好潤滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。
電機(jī)軸承的轉(zhuǎn)動(dòng)部分與靜止部分相擦易造成軸承溫度高，引起電機(jī)軸承發(fā)熱。電機(jī)軸承與軸承蓋相互摩擦，主要原因是電機(jī)在軸承蓋的加工過程中沒有按要求加工或者在裝配時(shí)發(fā)生偏心，導(dǎo)致電機(jī)軸承轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，局部摩擦。如果是輕微摩擦，軸承會(huì)發(fā)熱，拆開電機(jī)檢查會(huì)發(fā)現(xiàn)黑色的摩擦痕跡。如果是由于電機(jī)軸承蓋內(nèi)圓發(fā)生偏心，或者是裝配時(shí)小蓋緊偏，會(huì)引起電機(jī)摩擦嚴(yán)重。此時(shí)如果電機(jī)的轉(zhuǎn)速較高，在軸承相摩擦的地方會(huì)很快發(fā)熱變紅，導(dǎo)致電機(jī)摩擦部分發(fā)生形變，直到停止運(yùn)轉(zhuǎn)，如果沒有及時(shí)的切斷電源，就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的燒毀。
軸承走內(nèi)圈或外圈（軸承與端蓋配合過松或過緊），電機(jī)軸承裝配不當(dāng)是造成軸承走內(nèi)圈或外圈的直接原因。常見的電機(jī)軸承裝配不當(dāng)，是在軸承冷裝過程中沒有均勻敲擊內(nèi)圈，引起的軸承內(nèi)徑磨損，導(dǎo)致了電機(jī)的軸承內(nèi)圈與軸承間的配合失去了原有的過盈量或者是縮小過盈量，出現(xiàn)了跑內(nèi)圈的現(xiàn)象；在電機(jī)的端蓋裝配過程中，沒有對(duì)其進(jìn)行均勻敲擊，引起的端蓋軸承室與軸承的外圈配合過松，會(huì)出現(xiàn)軸承的跑外圈現(xiàn)象。不論是軸承的跑內(nèi)圈還是跑外圈，都可能引起電機(jī)在運(yùn)行過程中的軸承溫度的急劇上升，加速軸承磨損，尤其是軸承的跑內(nèi)圈故障，很容易造成軸承磨損嚴(yán)重。但為保證軸承的工作游隙，軸承室與軸承外徑的配合較松時(shí)，軸承允許有間斷性的外跑現(xiàn)象，一般情況下不會(huì)造成軸承的溫度上升。
電機(jī)軸承受軸向力或軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的偏斜角過大，會(huì)引起軸承游隙的減小，造成軸承運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的溫度增高。電機(jī)與軸承配套的零部件的軸向尺寸累積誤差和形位公差超標(biāo)，會(huì)使軸承的滾動(dòng)體受到不應(yīng)有的額外力，造成軸承的軸向游隙減小，磨損加劇，直接表現(xiàn)為軸承的振動(dòng)噪音加大，長時(shí)間運(yùn)行就會(huì)引起軸軸承過熱，造成軸承過早損壞。
