摘要：在机械系统里电机是保证机械正常运转重要的驱动装置，在生产设备中起着重要作用。然而，高压电机在运转过程中易出现温度过高以及振动异常等情况，影响设备的正常运转，并带来经济损失。本文分析了高压电机轴承温度过高及振动异常的原因，探讨其处理方法，以望对高压电机的正常使用起到一定作用。
关键词：高压电机；轴承温度；振动异常；处理途径
高压电机是火电企业中的重要辅机设备，其正常运行在电力企业中占有重要地位。而轴承是高压电机的关键组件，一旦轴承发生任何故障，将直接影响高压电机的正常运转。通过调查可得到，高压电机轴承故障中，温度过高及振动异常出现几率高于其他故障发生率，为了有效提高高压电机轴承运转效率，对其轴承温度过高及振动异常的原因及其处理方法进行分析有重要意义[1-2]。
一、高压电机轴承温度过高及振动异常的原因
1、高压电机轴承温度过高原因
一般情况下，高压电机轴承温度应低于95摄氏度，但并没有明文规定其轴承温度低于该温度时属于过高。在炎热的夏季条件下，高压电机的轴承温度应该控制在60摄氏度内；寒冷的冬季，其温度保持在50摄氏度内。如果高压电机的轴承温度在运行30分钟内，其温度超过60摄氏度，或者在运行2小时后，其温度仍没有下降，则可认为属于温度过高。通过分析其原因，具体包括以下几方面：1）轴承损伤。轴承的制作与其生产工艺、检测水平及后期锻造工艺相关。当轴承的表面有锈迹、裂纹、斑点时，会导致轴承温度过高。2）轴承间隙过紧或者过松。当轴承之间的间隙较大时，将降低运转精度，增大其振动噪声，降低承受能力；但间隙过小时，则使轴承的温度过高。3）装配间隙设计的不合理。轴承与轴承座的配合、轴承与轴承间的配合等，如果轴承与其底座的配合太松，则会造成轴承温度高，导致轴承变形（如下图1所示）。轴承的装配不恰当，电机端及其轴承装配不协调，导致温度过高。4）轴承使用的润滑油脂不过关。高压电机在运转过程中，轴承起着重要作用。若使用的润滑油脂中有太多的杂质，并且润滑油脂过多，将使得轴承温度过高，进而损坏轴承，降低其使用寿命。5）电机转子存在质量问题，加上中心不正，转子自重下垂等，使得电机转子轴发生弯曲。如下图2所示。由于局部受力不均匀，导致轴向力增加，最终缩短了轴承寿命。
图1 电机轴承损坏 图2 轴线示意图
2、高压电机轴承振动异常原因
高压电机轴承主要包括滚动体、内圈、外圈及其保持架组成部分。从电机滚动轴承工作方面，来测取信号，根据特征信号的表象，来确定是否存在故障。一般情况下，轴承振动异常的原因包括以下几方面：1）电磁原因。定子铁心变椭圆、偏心、松动；定子绕组发生断线、接地击穿、匝间短路、接线错误，定子三相电流不平衡。转子铁心变椭圆、偏心、松动。转子笼条与端环开焊，转子笼条断裂，绕线错误等。2）机械原因。转子不平衡，转轴弯曲，定、转子气隙不均，定、转子磁力中心不一致，轴承故障，基础安装不良，机械机构强度不够、共振，地脚螺丝松动，电机风扇损坏。联轴器损坏，联轴器连接不良，联轴器找中心不准，负载机械不平衡，系统共振等。联动部分轴系不对中，中心线不重合，定心不正确。这种故障产生的原因主要是安装过程中，对中不良、安装不当造成的。还有一种情况，就是有的联动部分中心线在冷态时是重合一致的，但运行一段时间后由于转子支点，基础等变形，中心线又被破坏，因而产生振动。3）轴承的配合及装配不合理。轴承内外圈与电机轴、轴承室配合精度至关重要，轴承在装入电机后，因轴承内外圈与轴及轴承室有一定的配合公差，使轴承产生径向变形，引起游隙减小，故运行时另有一个工作游隙值。过大会使振动加大，过小则使噪声加大。工作游隙与原始游隙的差值主要与轴承内外圈、轴及轴承室的加工精度有关，如果配合选择的过紧，加工精度过低，致使大部分轴承工作游隙偏小，甚至造成无间隙运行，导致轴承产生噪声。轴承装配时由于不按轴承装配工艺要求进行，野蛮装配，而导致的轴承损伤。4）轴承室内缺油。若高压电机长时间处于缺油的状态，则会加剧摩擦损耗，使得轴承异常振动。5）轴承受到了污染。如果轴承在污染的环境中运行，将会使细小颗粒进入到轴承中，增加了轴承之间的间隙。不断碾压这些颗粒，将直接导致轴承振动，进而产生噪声。
二、高压电机轴承温度过高及振动异常的处理方法。
1、高压电机轴承温度过高的处理途径
首先，对于轴承损伤，可更换好的轴承。其次，轴承和轴颈或者端盖配合过紧或者过松。过紧应该车磨轴颈或者端盖内孔，过松可以用粘合剂或者涂镀处理。轴承盖内孔偏心，与轴相擦[3]。修复轴承盖，使之和轴承的间隙合适而且均匀。端盖或轴承盖没有装平，给予重新的装配。其次，电动机和负载间的联轴器没有校正，或者是皮带过紧，重新校正联轴器，调整皮带张力。轴承间隙过大或者过小，更换新的轴承。轴承弯曲。校正直的转子或更换转子。最后，定期维护保养轴承，由于轴承长期使用，摩擦损耗加剧，也会使轴承温度过高。润滑油脂过多或者过少，油质不好，含有杂质，检查油量，应该是轴承容量的三分之一到三分之二为宜，更换好合格的润滑油。
2、高压电机轴承振动异常的处理途径
1）测定定子三相直流电阻是否平衡，如不平衡，则说明定子连线焊接部位有开焊现象，断开绕组分相进行查找，另外绕组是否存在匝间短路现象，如故障明显可以从绝缘表面看到烧焦痕迹，或用仪器测量定子绕组，确认匝间短路后，将电机绕组重新下线。2）检查气隙是否均匀，如果测量值超标，重新调整气隙。检查轴承，测量轴承间隙，如不合格更换新轴承，检查铁心变形和松动情况，松动的铁心可用环氧树脂胶粘接灌实，检查转轴，对弯曲的转轴进行补焊重新加工或直接直轴，然后对转子做平衡试验。打风机电机大修后试运行期间，电机不仅振动大，而且轴瓦温度超标，连续处理几天后，故障仍未解决。我班组人员在帮助处理时发现，电机气隙非常大，瓦座水平也不合格，故障原因找到后，重新调整各部间隙后，电机试转一次成功。引起故障的原因是连接部分造成的，这时要检查电机的基础水平面，倾斜度、强度，中心找正是否正确，联轴器是否损坏，电机轴伸绕度是否符合要求等。3）改进轴承装配工艺。安装轴承时，可以根据轴承类型和尺寸选择机械、加热或液压等方法进行。但在任何情况下，都不可以直接敲击轴承圈、保持架、滚动体或密封件。安装时对轴承施加的作用力绝不可通过滚动体从一个轴承圈传递到另一个轴承圈，否则会对滚道造成损伤，使轴承产生异常振动噪声。轴承装配最好是采用油加热或用专用的感应加热器加热，对于小型电动机轴承尽量采用油加热，油加热设备较简单，但油经过多次使用会不干净，当采用油加热的轴承装配后，采用汽油清洗2次，可提高轴承抗摩性，降低轴承振动。在涂抹时一定均匀涂抹，成为油膜，不会产生尺寸变形。4）做好高压电机轴承的日常检核、周检核、月检核记录，写好维修保养日志[4-5]。一旦发现高压电机轴承中出现的问题，应及时给予维修，保留检修记录，分析什么原因导致的维修，并制定相应措施，杜绝后期出现同样问题。防止高压电机轴承的腐蚀，确保正当操作，并保证电机在使用中的功能性及其完整性，避免由于不正当使用造成的电机轴承振动异常。改进高压电机轴承装配工艺。5）保证电机轴承的清洁度。分析其产生振动异常的原因，清洁度也是一方面重要原因。对此，定期清理电机轴承，并制定相应的清理报告。分析污染的原因，避免在后期出现同样的问题。也可定期开展清洁度检查工作。采用观察分析的方法，找出高压电机在作业活动中所出现的隐患，从根本上治理。可定期开展班前电机轴承工作会议，挑选出典型性的案例，在全体工作人员中进行宣扬，最终提高电机操作人员的作业技能。
三、结束语
随着我国社会经济的飞速发展，电力企业也呈高速发展趋势，高压电机在电力企业中的应用也越来越广泛。高压电机作为大型机械的核心部件，在企业生产运行中有着重要作用。鉴于高压电机轴承存在的温度过高及其振动异常，本文提出了针对性措施，以此来确保高压电机的正常运转。
参考文献：
[1]胡常春.大型电机轴承温度异常的原因分析及改造方案[J].电力安全技术，2017，（6）：46-49.
[2]魏振全，毕晓峰，闫绍玲.高压电动机机械振动故障分析与处理方法[J].中小企业管理与科技，2013，（36）：310-310.
[3]林云辉.高压电机滚动轴承异常分析[J].机电信息.2015（12）：45-46
[4]无锡市腾翔机械有限公司.高强度低振动高压电机框架[P].2017-09-05.
[5]曾庆林，李明浩.高压电机振动故障的查找及其处理措施[J].工业设计.2012（03）：59
论文作者:胡伟林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
标签：轴承论文; 电机论文; 高压论文; 温度论文; 过高论文; 转子论文; 异常论文; 《电力设备》2018年第8期论文;