电动机轴承非典型原因损坏原因分析处理预防措施

叶文杰

大唐安阳电力有限责任公司 河南安阳 455004

1 因电动机找正时大轴前移，引起的轴承烧损

1.1 事件经过

2019 年10 月21 日08:00，2 号炉B 引风机电机电流135A，电机前后端轴承声音、温度、振动正常，电机运行正常。

2 号炉B 引风机电机主要技术参数：

08:13 分2 号炉B 引风机电机前端轴承温度由38℃突然上升，联系维修部对电机前端轴承进行加油，最高上升到112℃，加油后轴承温度逐渐下降。电机前端轴承温度趋势线如下：

该弹簧片装在6048M/C3 滚珠轴承和NU1048ML/C3 滚柱轴承的外圈之间，靠内侧为滚珠轴承（定位），靠轴伸端为滚柱轴承。

2 号炉B 引风机电机解体后，发现驱动端6048M/C3 型滚珠轴承保持架有轻微损坏，NU1048ML/C3 型滚柱轴承保持架损坏。

更换前端1048MA/C3、6048M/C3 型轴承，更换前端轴承间的弹簧片。

1.3 原因分析

引风机电机运行时，按照厂家说明书要求进行定期加油维护，不存在轴承缺油损坏情况。从日常点检是轴承声音可以得到证明。

靠内侧为滚珠轴承（定位轴承），靠外侧为滚柱轴承，该弹簧片安装在滚珠轴承和滚柱轴承的外圈之间，如果电机轴发生轴向串动，定位轴承（包括其外圈）会随轴串动，而另外一套轴承不动，

1.2 处理经过

2019 年10 月26 日2 号机组停运，利用机组停运时间，对2号炉B 引风机电机进行解体检修，对前段时间电机前端轴承温度突然升高原因进行分析、检查。电机解体后，发现驱动端两套轴承间的弹簧片固定铆钉部分钉脱，弹簧片损坏[1]。损坏的弹簧片如下图所示：加装弹簧片目的在于限定两个轴承外套之间的位置并使其有一定的自由活动量，可以满足电机转轴伸缩膨胀和轻微串动，但如果电机轴出现大幅度的轴向串动，会造成弹簧片受压变形，变形到一定程度会造成弹簧片固定铆钉磨损，甚至损坏，弹簧片脱落，弹簧片及其固定铆钉脱落进入轴承室，引起轴承损坏。此电机运行中测量串动量很小，一般在0.01mm 左右，不存在因大幅度的串动损坏的现象[2]。

分析电机前端轴承温度高、损坏的原因是，电机地脚固定后，在电机找正时，风机侧与电机侧对轮间隙过大，连接对轮用螺栓把紧时，引起电机大轴前移距离过大，使弹簧片受压变形严重，长期运行中造成固定簧片的铆钉损坏、脱落，弹簧圈上的弹簧片脱落，脱落的铆钉、弹簧片落入轴承滚珠跑道内，引起滚珠、跑道磨损，轴承发热，造成电机运行中轴承损坏。

对轮未连接时两对轮之间的间隙约为1cm，如下图所示：

1.4 防范措施

本次电机检修就位后，对轮连接前，在电机大轴与油盖所做记号如下图所示：用于直观监视在对轮连接时电机大轴的位移。

为防止在电机找正过程中轴承电机前端两套轴承间弹簧圈的弹簧片受压变形严重，在电机安装完毕找正前，在电机前端外油盖用记号笔做记号，用以检测在找正过程中电机大轴前移的位移，避免电机大轴在找正过程中电机大轴前移的位移，该位移应控制在1-2mm，左右。采取防范措施后，类似事件在我公司没有再次发生过[3]。

2 因轴电流引起的轴承烧损

2.1 事件经过

2012 年11 月14 日，发现电机前端轴承振动值偏大，轴承声音异常。电机解体后发现前端轴承套松动，重新更换轴承。2013年02 月08 日，点检时，发现电机前端轴承振动值偏大；对电机进行检查，电机各部位正常。2013 年11 月05 日电机试转时，发现电机前端轴承声音异常、温度80 多度。电机停运后准备更换前端轴承NU232、6232 轴承各一套。

我公司热网循环泵电机主要技术数据如下：

2.2 处理经过

对电机进行解体检查，发现转子驱动端NU232ECM/C36232/C32 套轴承严重过热、变黑，轴承及轴承盒内已无润滑油脂，轴承盒内套磨出0.5mm 左右的沟槽，轴承盒外盖止口磨掉1mm 左右，轴承盒内分布着大量黑色铁末；同时，轴承内套轨道存在大量麻坑，电机本体内外存有大量溢出的黄油，非驱动端NU232ECM/C3 轴承内套轨道上磨出多道划痕。电机轴承小盖及轴承盒磨损严重。

对电机轴承进行更换，并添加适量润滑油脂。更换电机端盖，将电机原来的端盖更换为绝缘端盖。

2.3 电机轴承烧损原因分析

从以上两次损坏的轴承内套看，其轨道上都存在大量麻点。仔细观察，发现这些麻点都是由放电产生。引起放电的原因是电机转子存在较大轴电压，在此电压下电机产生严重的轴电流，电流通过转子和轴承时发生放电现象，使轴承内套产生麻点，同时放电产生大量的铁渣等杂物。麻点和铁渣等杂物使轴承滚珠（柱）的摩擦阻力、振动加大，轴承室内润滑油会很快变质，轴承温度迅速上升，轴承寿命大大缩短。在电机首次投运后，曾出现轴承温度异常现象，此温度异常与轴电流引起的麻点有关，温度升高造成了轴承盒与轴承外套配合出现问题，引起轴承与轴承外套相对运动并磨损轴承盒外盖和内套；同时也使得轴承温度继续升高，黄油受热熔化溢出。由于磨损严重，电机驱动端轴承出现位移，造成转子驱动端与非驱动端不同心，轴承径向受力不均，致使轴承滚柱与内套磨出划痕。在第一次检修时，由于轴承小盖及轴承盒磨损非常严重，电机振动明显，机械划伤的痕迹掩盖了大部分放电麻点，再加上轴电流在电机轴承上引起的烧损事故较少，从而使检修人员忽略了轴电流的存在。

产生轴电流的原因之一是电机生产厂家在制造电机时，制造的定子、转子沿铁芯圆周方向的磁阻不均，产生与电机大轴交链的磁通，造成电机运行时生产感应电动势。由于轴电流或轴电压不易发现，且发生这种情况的事故不常见，往往是当发生滚动轴承烧损事故时，不会往这方面考虑，一时找不到原因，简单更换轴承了事。只有频繁烧损轴承时，才会去往这方面考虑，用电压表测量便会测出轴电压，才能发觉到电机有轴电流产生。轴电流产生的原因有：由于磁场不平衡，有与转轴相交链的旋转磁通存在；当转子绕组发生接地故障，有接地电流产生时；转轴上有剩余磁通，起单极发电机作用；铁芯材料方向性引起磁路的磁阻不均；由静电引起，但一般静电电流较小，作用不会太大；设计、制造电机铁芯时选择扇形片数与极对数关系不正确。

2.4 防范措施

如果电机轴承温度快速上升，并且振动增大，需对电机进行检查，如果空载试运电机，现象没有好转，需对电机轴承等进行进一步检查，电机轴承发生损坏事故，要特别注意检查轴承表面痕迹，凡是有烧伤、麻点，在拆出轴承检查时会发现轴承内外圈跑道上有像搓板样的条形烧伤痕迹，这是轴电流对滚动轴承破坏的重要特征，可以判断为由轴电流引起的轴承损坏。

防止轴电流产生是避免轴电流烧毁轴承的主要方法，即将轴电流回路切断，目前我公司已将五台热网循环泵电机的非驱动端端盖更换为绝缘端盖，有效的切断了轴电流回路，避免了轴电流的产生。同时为防止轴电压过高，在电机驱动端对电机大轴加装接地装置。采取更换绝缘端盖、加装大轴接地后，类似事件在我公司未再次发生过。