郑建新

（青海盐湖工业股份有限公司化工分公司设备技术部，青海　816000）

　　摘　要：针对锅炉配套风机电机轴承“啃”轴现象，分析可能导致该故障的原因，Z后得出故障是由轴承型号选择不当导致的结论。

　　关键词：轴承；跑内圈；过盈配合；轴向力；轴电流；对中

　　1　故障现象

　　某日，巡检时发现#2锅炉配套的二次风机电机非负荷端轴承处冒烟，于是要求停机。停机时DCS显示轴承温度为33℃，半小时后升至85℃，随后的5分钟内又快速升至120℃左右并保持不再上升。现场有黑色油污从泄油孔渗出。打开电机后端盖，发现轴承6332M内仅有残存的黑色油污，轴承周围沾满黑色铁屑，轴承内圈与轴抱死，铸铁材质的轴承内压盖出现2处裂纹。切开轴承，发现3个滚球凹陷，轴承内圈与轴磨损严重，转轴拉毛Z深处在3mm以上。

　　#2锅炉配套二次风机电机故障发生5天后，#1锅炉配套的二次风机电机的主电源接线盒也出现冒烟现象。用2500V摇表测得电机定子线圈的绝缘电阻为无穷大，用直流电阻速测仪（ZRC-II）测得三相直阻均在495.6mΩ左右，风机端的在线测量振动仪显示振动未超标，故初步判断故障由非负荷端轴承损坏引起。打开电机，发现轴承与轴抱死，黄铜保持架裂开，轴承卡簧向外裂开，但润滑油脂正常。这就是典型的轴承“啃”轴现象，即轴承跑内圈故障。　　

　　2台二次风机电机均在运行不到10天（从未满负荷运行）里便相继出现轴承跑内圈故障，因此决定对电机进行修复。

　　2“啃”轴原因分析

　　现对导致轴承“啃”轴的可能原因进行分析。

　　（1）装配轴和轴承时未保证过盈量。车转轴时，均按图纸要求进行加工，且在车完后还要由2人各用1把尺子检验后才能组装，因此尺寸不会出错。装配轴承时，也完全按规程要求操作。由于转轴尺寸为160mm+（0.015～0.04）mm，6332M内径尺寸为160mm—（0～0.025）mm，即过盈量为0.015～0.065mm，因此故障由过盈量不足引起的可能性可以排除。

　　（2）轴承质量有问题或轴承型号选择不合适。因电机轴承采用的是国内知名厂家的产品，故轴承质量不存在问题。电机轴承型号为6332M，其公差为“0”级，游隙为“0”组。对一般电机而言，“0”级公差已经可以满足使用要求，但“0”组游隙一般用在低转速、小容量的电机上，轴承游隙选择过小易造成轴承温度过高。这2台电机轴伸端都仅有一盘N332M滚柱轴承，故电机的轴向力都要由非轴伸端的6332M来克服。6332M轴承的径向游隙偏小，运行中该轴承要承受轴向力和径向力的共同作用，于是滚球与轴承内、外圈剧烈磨擦使内圈受热膨胀从而发生轴承“跑内圈”事故，因此要求更换为6332M/C3轴承，游隙相应地由Z小20μm增至Z小53μm。

　　（3）轴承运行中受到较大的轴向力作用。由于此类电机的轴向窜量Z大位为1.5mm，因此非轴伸端6332M会受到较大的轴向力。但电机磁力中心线的确定是在电机对中找正后又空载运行2小时后确定的，且风机的电机端有2盘背靠背向心球轴承，联轴器为弹性膜片（铜合金）式，故若对中符合要求，则在正常运行时电机非轴伸端不会承受较大的轴向力，轴向窜量也不会超过0.1mm。

　　（4）有轴电流存在。由于电机定子芯片是整圆的，且电机的极对数为2，因此只可能产生25Hz的分频轴电压，也就是说，只有在供电系统接地或故障情况下，才有可能产生轴电流。并且，轴电流存在时，首先表现出来的是发热和滚道上有光亮痕迹，温度也是缓慢上升的，所以可以排除有轴电流存在的可能。

　　（5）轴和轴承材质的热膨胀系数相差过大。若在运行中轴的热膨胀量较小，而轴承的热膨胀量较大，则轴承对轴的过盈量会变小，从而产生轴承“跑内圈”现象。因轴承和轴都是按国标要求的材质生产的，故该可能原因不成立。

　　综上所述可知，造成电机轴承“啃”轴的原因是：运行中电机轴要承受轴向和径向的共同冲击力，而轴承的径向游隙又选择不当。

　　3　电机修复过程

　　（1）转轴修复：上车床校准转子同心度后进行堆焊、保温，再次上车床校验同心度、车转轴、动平衡完毕后，转子修复结束。

　　（2）电机经组装、电气试验后进行现场安装，主要做好找正和对中工作，要求其轴向和径向偏差均小于0.04mm。该偏差越小，就可保证运行电机的轴承不会受到较大的轴向力和径向力。

　　（3）电机试运行时，电机的双向振幅为0.02mm（4极电机的振动不大于0.05mm），轴承温升为23℃（环境温度为28℃）。

　　4　结束语

　　电机轴承“啃”轴现象时有发生，具体原因各有不同。对于250kW以下电机，大多是由轴承与轴间的过盈量不足引起的，其次是劣质轴承造成的；对大电机而言，因轴的加工要求严谨，安装、对中要求较严格，故故障多是由轴承选型不当造成的。电机轴承选型不当，空载或轻载运行时，电机不会出现问题，但一旦重载运行，电机轴承问题便很快暴露出来，修复起来也很费时、费力，因此电机设计时必须注意轴承的选型。

来源：《电工技术》2012年2月刊