軸承加熱器與電動機軸承異響故障分析

 1.電動機軸承聲音異常

　　一臺給水泵高壓(6kV)電動機YKK400-2，功率450kW，轉速2975r/min。軸伸端用深溝柱NU3E222型軸承，非負荷端用深溝球6222型軸承。運行中軸伸端聲音尖銳刺耳，不像是電磁噪聲，也不像軸承缺油干磨的聲音，噪聲持續約2min，然后間歇2min。用測振儀(VA-80A)測出軸承的振動幅值為0.021mm，聲響異常時，測得振動速度值為53.6m/s，有時甚至達到97m/s，遠遠超過標準值28 m/s，且電流波動較大。

　　由于軸伸端采用間隙配合，無法調整軸承的軸向定位尺寸。在檢修過程中發現內油蓋有不均勻的磨損痕跡，軸承有兩個深溝柱損傷。測量軸承、端蓋和內外擋油小蓋的定位尺寸，并經過計算，軸承的允許間隙為0.7mm，當電動機的軸承溫度達到100℃，軸承的膨脹值約0.9mm，不能滿足電動機正常運行要求。多次更換深溝柱軸承后，電動機噪聲不僅沒有消失，而且異響周期變為4min。

　　2.故障分析與處理

　　根據軸承的特點分析：由于電動機原來采用NU型深溝柱軸承，允許電動機軸向竄動。軸承內圈兩側有擋邊，外圈無擋邊，因此允許軸相對軸承雙向位移，可以承受軸熱膨脹引起的伸長。同時軸承的間隙相對深溝球軸承來說偏大，但軸承的受力為線形，比深溝球軸承的點受力好。軸承運動軌跡不是一個圓形而是一個橢圓，這是由干深溝柱(或深溝球)和滾道之間存在間隙，運行時受力的不同，使得運動軌跡成橢圓形。軸承的受力主要是在下部，對于深溝柱軸承其受力點為一條直線，高速運轉中，由于軸承的間隙，受力點改變，受力運動軌跡變成拋物曲線形。

　　給水泵電動機運行時主要受軸向力作用，且拖動的負載平穩，深溝柱軸承允許的徑向竄動必要性減弱，因此將前軸承更換為深溝球軸承，軸承的間隙仍為C3，約0.04mm，可以滿足運行要求。同時考慮軸承的膨脹，在擋油環小蓋處加一塊厚度約0.8mm墊片，克服來自于給水泵和軸承溫度升高引起的竄動。

　　軸承滾動體及滾道的微觀表曲是粗糙不平的，運動中會發生一定的沖擊，但這種沖擊產生的脈沖是高頻的，因而使用測振儀測量電動機運行的高頻干擾的參數值比標準的大。深溝柱軸承與滾道的接觸較多，產生的高頻沖擊就大，而深溝球軸承與滾道的接觸是點，產生的高頻沖擊相對較小，因而本例的電動機可以使用深溝球軸承代替深溝柱軸承，解決設備出現的異響。

　　將深溝柱軸承更換為深溝球軸承后，軸承異響消失。運行一段時間噪聲沒有再出現，測電動機的振動幅值為0.013mm，加速度值為2.8m/s2，帶負荷性能穩定，電流也沒有較大波動。軸承加熱器摘錄自機電在線