立式电机后轴承发热问题处理

(广东粤电集团沙角A电厂，广东 东莞 523936 )

某火力发电厂600 MW机组大修后，1台凝结水泵电机在试运行过程中，非驱动端轴承温度异常。此电机为带空—水冷却器封闭鼠笼转子三相立式异步电动机，其型号为YKXL630-46KV，以变频方式运行。驱动端轴承型号为6236M/C3，非驱动端双轴承型号分别为6330M/C3和7330BCBM，并配有不停机加、排油脂装置。此次大修距前次大修已有4年4个月，是按检修周期要求进行的常规大修。大修后带载试运，电机转速为950 r/min时，电机驱动端轴承振动最大52 μm，温度为26 ℃；非驱动端轴承振动最大110 μm，温度为47 ℃。电机转速提至1 472 r/min时，非驱动端轴承温度随电机转速快速上升，最高达92 ℃。温度趋势如图1所示。

图1 温度趋势图

1 处理过程

检修人员根据经验对非驱动端轴承进行排油处理，温度略有下降，但仍与正常值相差太大，其温度趋势如图2所示。

对此缺陷进行分析后发现，电机运行电流，声音正常,振动略大。温度随转速变化明显，转速提升温度亦升高。水泵运行正常，已排除负载方面原因。因电机原润滑油为7008通用航空润滑脂，此次大修变更为3#锂基润滑脂，所以首先怀疑润滑油脂变更引起轴承发热。两种油脂对比：7008通用航空润滑脂工作锥入度276，滴点177 ℃；3#锂基润滑脂工作锥入度232，滴点200 ℃；3#锂基润滑脂相对更稠、更硬。查寻电机厂家说明书，6.2.10项指出使用3#锂基润滑脂会有轴承温度过高的可能。如果按此思路把电机润滑油脂更换回7008通用航空润滑脂即可，但此前同型号3台电机润滑油都更换成3#锂基润滑脂，在出现同样问题后，经排油处理，温度降到40 ℃左右正常值。所以还必须从其他方面考虑发热原因。

反复对运行中的电机发热点仔细观测后发现，最高发热点在几颗油封盖的锁固螺丝上，其温度与油封外盖相差5 ℃左右。非驱动端示意图如图3所示。

图3非驱动端示意图

由此初步判断，发热主要部位在轴承室下端，贯穿轴承室的油封盖螺丝才会出现最高温；也有可能是7330BCBM角接触球轴承存在问题，需着重检查7330BCBM轴承。

电机停运解体后，目测油脂颜色正常，拆卸轴承后，将其清理干净，6236M/C3、6330M/C3表面光滑，无磨损，色泽正常；7330BCBM轴承在内圈及保持架有极细小的麻点，进一步检查各部件，发现非驱动端内油封盖排油槽档油位有磨损发热回火痕迹，内油封盖档油位铁片一端已断裂，见图4至图8。

图5 7330BCBM轴承保持架

图6 非驱动端内油封盖

图7 内油封盖档油铁片

图8 非驱动端油封

通过分析探讨确定，原内油封盖厚度为3 mm的青壳纸垫缺失后，非驱动端内油封盖与7330BCBM轴承之间间隙不足，在电机转速高时，导致排油槽档油位与安装在转轴上高速旋转的油封摩擦产生高温。部分金属粉末进入轴承内部与滚珠摩擦，加剧温度上升。因为此部位起档油作用的金属厚度只有0.5 mm，又处于电机内部，所以在电机运行时，无法目测或监听到异常现象。在对内油封盖档油磨损位进行加工并加装青壳纸垫后复装电机，负载试运3 h后，电流150 A，驱动端温度28 ℃，振动：水平0.018 μm、垂直0.025 μm、轴向0.020 μm，非驱动端温度49 ℃，振动：水平0.083 μm、垂直0.064 μm、轴向0.043 μm，本体39 ℃，电机缺陷消除，温度正常。电机缺陷消除后温度趋势如图9所示。

图9 电机缺陷消除后温度趋势图

2 总结

此次缺陷处理，从开始排查由润滑油型号变更造成发热，到后期打开非驱动端端盖查出原因，总结出在更换油脂相对更稠、更硬时，电机轴承温升是逐步上升的过程，这种随电机转速上升突然快速提高的故障，很大可能是由内部的异物摩擦引起，需解体检查。其原因有装配工艺、油脂脏污等。通过此次总结，对今后电机故障处理积累了一定的经验。