（福建福清核电有限公司 福建省福清市 350318）
摘要：冷却水泵在实际运行当中，将出现一定的轴承异响问题，为了做好问题的解决，对问题产生原因进行分析十分关键。在本文中，将就核电站闭式冷却水泵电机轴承异响故障进行一定的研究与分析。
关键词：核电站；闭式冷却水泵；电机轴承；异响故障
1 引言
在三相鼠笼式感应电机中，对3套支承以及轴承定位进行了使用。在驱动段，对1套深沟球轴承进行布置，在实际运行当中具有着轴向定位作用，具有1套圆柱滚子轴承的设置，对径向力进行承担。在轴承甩油盘、内外端盖位置，对铸钢进行了使用。电机在具体运行中，驱动端轴承在运行当中伴随有较大的噪声，且存在一定的异响。其具体表现，即电动机在处于空载状态时，驱动端轴承将发生同哨子声音较为类似、具有间断特征的声响，在加油时，该声响将暂时停止，并在一定时间之后再次出现，且不具有规律性。在现场，经过拆解轴承发现，圆柱滚子轴承的内圈滚道面以及工作表面具有一定的磨损情况，油脂变为黑色。
2 故障分析
为了能够对轴承在运行当中存在的异响问题进行，特对轴承噪声原因分析故障树进行了建立，具体如下图所示：
图1
根据对实际生产当中的油脂添加记录以及轴承相关文件进行全面的核查后，将上述因素当中的X2与X4因素进行了排除。
2.1 轴承游隙与配合公差
在轴承实际运行中，其游隙受到较多因素的影响。具体来说，当游隙较大时，则将对噪声以及轴承振动产生影响，而如果游隙过小，则能够导致保轴以及轴承过热问题的发生。对此，在轴承实际运行当中，即需要做好最佳工作游隙的保持，即在保证轴承能够对工作中正常运转需求进行满足的基础上不会产生过大的噪声与振动。在本研究当中，对电机驱动端轴承游隙进行了一定的校核处理：第一，对有效过盈量对轴承游隙的影响进行计算，同时计算转速导致的轴颈配合直径增量、内径以及轴承温度引起的内圈配合过盈量。根据计算了解到，对于滚子轴承游隙来说，有效过盈量对其具有着较大的影响，所获得的游隙值为0.144mm，有效过盈量方面，其在轴承游隙方面所具有的影响较小，经过计算获得的游隙为0.076mm；第二，对轴承温升在轴承游隙方面的影响进行计算。根据研究了解到，在轴承温升不断增加的情况下，轴承在游隙方面具有更大的减小量，在轴承温升60℃情况下，轴承所具有的游隙减小至即是30℃情况下游隙减小量的两倍，可以说存在较为明显的变化。
2.2 轴承结构对比
对于异步电动机来说，其所具有的常见结构有三轴承、球柱联合以及双球轴承等结构。对于轴承来说，甩油盘是其挡油结构，当电机处于实际运转当中，甩油盘也将随着轴不断旋转，在此过程中，当其内部旧油脂在运动到甩油盘位置时，则将在离心力的影响下进入到积油盒当中。有相关分析认为，该种设计方式的存在则将对轴承内部油脂的流失速度产生影响，在使其流失速度加快的情况下导致轴承过热以及具有较大噪音等问题。在经过对同类轴承运转情况的核查后发现，其余类型电机具有较好的运转情况，在实际运行当中并没有发现过热以及轴承异响等问题的出现。对此，在该轴承室结构进行了一定的改造，即对甩油、挡油盘相结合的结构进行了更改，之后，在对其余参数、因素保持不变的情况下运行，发现依然存在轴承异响问题。但经过处理后，增大了轴承室储油空间，在能够将更多油脂注入到轴承室的基础上避免外部异物进入到轴承内腔当中。
2.3 油脂影响
根据相关研究发现，在其余条件相同的情况下，天然矿物油在降噪性能方面具有最好的表现，通过对油脂基础油黏度的提升，则能够对油脂的抗微动磨损以及低噪声寿命等产生影响。在油脂发生裂化、氧化问题后，其所形成的含羰基物质则是轴承在运行当中具有较大噪声的重要原因。对于轴承来说，其在实际运行当中对油脂内部异物所具有的敏感性较强，将直接关系到轴承运行的噪声情况，需要在具体工作中对其引起重视。
在电动机具体运行中，其所使用的基础油为矿物油复合锂基油脂类型，在具体应用当中具有着较广的应用范围，且之前并没有发生轴承异响相关问题。对于该问题来说，油脂方面可能存在的影响因素即包括有油脂当中混入杂质、油脂变质以及出现混用、错用油脂的情况。在工作人员对轴承油脂情况进行细致的观察后，对优质变质以及混用、错用的问题进行了排除。而在对其进行深入检查后发现，在轴承内圈的滚道位置，存在着一定数量的不规则压痕，且在套圈回转方面具有划痕。而在滚子表面，在圆周方向位置也具有一定数量十分明显的划痕。在经过对实际情况的综合分析后发现，该问题的发生，即在轴承的内墙位置具有一定具有较硬特征的颗粒状杂质所导致的，压痕、划痕的宽度情况正是在某一维度情况下杂质尺寸的直接反应。当滚子以及轴承套圈在产生划痕后，轴承在实际运行当中则将产生较大的噪声，甚至导致异响问题的出现。
在经过上述一系列分析后，确定该轴承在实际运行当中异响问题的发生原因有以下方面：第一，滚子轴承具有较大的工作游隙（X3）；第二，电动机轴承室在储油空间方面存在一定的不足情况，因没有对油脂密封功能进行充分利用，则会使外部异物非常容易因此进入到轴承的内腔当中（X6）；第三，轴承内部具有一定硬状杂质的混入（X1）。
3 结论
经过上述对电机异响问题的分析后，对以下改进措施进行了制定：第一，对驱动端滚子轴承游隙进行改造，将其从之前的C3改为CN；第二，核算油腔体积，在完成核算后，加大油脂加注量，保证油脂能够充满轴承室内部，使其在实现润滑功能良好履行的基础上获得较好的防尘功能。需要注意的是，在增加油脂注入量的过程中，轴承可能存在温度升高速度过快的情况，需要在此过程中加大检测轴承温度的力度；第三，清洁轴承室，保证其内部不醋在异物后再对油脂进行重新浇筑。在对上述措施进行了采取与应用后，再次运行中轴承在运转噪声方面同改造之前相比具有了明显的降低，且没有再出现异响问题。经过监测发现，轴承温度没有超出报警值，表明改进措施获得了较好的处理效果。
参考文献
[1]刘小虎,公平,翁世席.角接触球轴承工作游隙的计算[J].哈尔滨轴承.2014(04)
[2]白雪峰,郭长建,赵联春.滚动轴承最佳工作游隙的确定及分析[J].轴承.2013(09)
[3]于淑华,王寿柏.低压电机轴承异常噪声和过热的解决措施[J].防爆电机.2013(03)
[4]冯强,吴宝杰,李兴林,任成祖,刘建龙.氧化劣化对锂基润滑脂噪声寿命的影响[J].轴承.2013(05)
论文作者:陈彰桥,陈坤池
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/10
标签：轴承论文; 游隙论文; 油脂论文; 噪声论文; 滚子论文; 进行了论文; 油盘论文; 《电力设备》2017年第36期论文;