电机轴承损伤状态分析论文_付世宁

电机轴承损伤状态分析论文_付世宁

(宁夏大唐国际大坝发电有限责任公司 宁夏青铜峡市 751607)

摘要:电机在当前具体生产应用的过程里,会因为各种因素而导致轴承产生磨损或者损伤情况,但是造成这些损伤的情况及原因是各自不同的,如果没有没有针对这些情况进行具体的原因分析,也就无法针对性的开展损伤问题的合理处理。本论文针对当前电机轴承产生的损伤情况进行总体的原因分析之后,并且针对轴承出现的损伤问题进行问题及原因的分析和总结,并针对问题提出合理的问题解决对策。

关键词:电机轴承;损伤问题;原因分析

引言

电动机在当前各个行业领域的生产方面都有着极为良好而广泛的应用,而且也是当前电力生产方面也是比较重要的动力支持,因此也成为当前电力生产里面所不可或缺的重要设备。但是在实际的生产活动里面,因为这些电机在进行运行的时候,除了电气绝缘或者机械卡煞等问题,还会因为各种因素导致轴承出现问题,从而影响到电机设备的安全运行,也对整个机组的安全运行造成了不良的影响,因此必须要针对电机轴承出现的损伤的情况及原因进行具体分析,从而在此基础上进行合理的问题解决,才能真正推进其实现安全运行生产的目的。

1 电机轴承损伤的具体原因

当前,在电动机运行中,轴承部分发生故障是最常见的,因为轴承是电动机上较易磨损的零件,又是负载最重部分。一般电动机运行中,轴承温度不超过95度,超过这个温度就容易损坏。轴承损坏的主要原因:

首先,轴承的润滑脂的选择要合适,应根据其类型尺寸和运行条件来选择。润滑脂填充量要合适,一般为轴承室1/2-2/3为宜,润滑脂过多,将直接熔化流出,甩到绕组上,腐蚀绕组。其次,轴承安装不当或安装带轮不正确,外力使轴承内外圈装歪,致使转动不灵活,轴承发热损坏。

第三,轴承滚柱滚珠,内外套圈滚珠支架严重磨损和发生金剥落,造成电机异响,以致电机扫镗烧毁。第四,电机轴向没有窜量,轴承外盖与轴承外套之间间大小。电机运转时,转子受热膨胀时伸长,致使轴承发热。第五,电机端盖没上好,止口没有靠紧,或轴承盖上不均,使滚珠偏出轨道旋转而发热。第六,防护不好,轴承内进水或粉尘,使轴承得不到良好润滑而损坏。这些事电机轴承损伤的大致原因,但是针对电机轴承损伤问题,必须要针对其实际的问题进行合理的原因分析,从而针对这些具体的问题和原因,提出有效的解决问题。

2 电机轴承损伤具体问题及原因和对对策分析

造成电机故障的原因很多,就其根本原因有电气和机械两方面的原因,一般机械方面的原因居多,而轴承损坏占电机故障原因的70%以上,所以防止轴承损坏可以使电机故障率大大降低,以下详细分析轴承损坏的原因及防范措施。

2.1 表面硬度不足

轴承表面硬度不足的表现是,每个球的位置上有椭圆形的磨痕,表面抛光,并有明显界限;周围常有一圈棕褐色的碎屑。而造成这种情况的原因就是,静止机器中的振动导致滚动体和滚道之间的微移;轴承不转动时,无法形成油膜来防止滚道磨损。针对这个问题,在进行处理的时候可以通过减少或吸收外部振动或者使用含有防磨损添加剂的润滑剂来达到目的。

2.2 过热

轴承过热一般有这些表现:外圈、滚动体和保持架颜色由金色褪为蓝色。另外,204℃以上的温度会使套圈和滚动体材料退火,减少轴承容量,引起过早疲劳。在极端的情况下,轴承组件会变形,而且温度的升高也会损害或破坏润滑剂。造成这种情况的原因主要是轴承存在高电热载荷或者处于不当热通道,又或者轴承载荷或速度过量时冷却或润滑不足。因此,对于这个问题的解决方面,可以对轴承的温度或过载荷控制,或者对选择适当的热通道,也可以对轴承进行补充冷却处理。

2.3 外圈断裂

在实际运行中,一般表现是:典型地是沿圆周方向平行伸展的裂缝,及常由轴向载荷引起的一些断裂碎片,断裂通常发生在滚道中部略偏上处;外圈外部呈现不规则载荷形式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆究其原因,是因为电机轴承座对套圈支持力不足而导致的。因此针对这个问题的处理上,可以提高轴承安装质量或者遵照供应商的安装指导,获得恰当的建议,从而避免这个问题的产生。

2.4 角度偏差

一般情况下,表现为在非转动套圈的滚道上形成的,与滚道边缘不平等的磨损痕迹。产生这个问题的主要原因就是:轴出现弯曲或者轴或轴承箱体台肩上的毛刺或灰尘,也有可能是轴线和轴座不成直角,以及锁紧螺母的表面和轴线不成直角。针对该问题的处理方面,依照不同的原因,可以分为:检查轴、挡边摆动座和轴承座,也可以在非硬化轴上使用单点旋转螺纹或磨光螺纹,在硬化轴上只使用磨光螺纹,或者在实际运行的时候使用高精度锁紧螺母。

2.5 滑痕

在实际的运行里,会出现点蚀或者滚动体或滚道粗糙,从而导致轴承出现滑痕。导致这种情况的具体原因一般是:轴承载荷小,润滑差时,滚动体在滚道上滑动,也有可能是轴承偶然发生在载荷区过小时,又或者是滚动体在非载荷区暂停,而在进入载荷区时再次加速。针对这个问题的有效解决,可以采用这些方式:首先,选择低载荷容量轴承;其次,轴承预载荷;第三,减小轴承游隙;第四,提高润滑质量。

2.6 紧配合

一般的问题表现是:滚道底部滚动体的严重磨损痕迹。而产生这些问题的原因则是:电机的轴承在工作温度下,当过盈配合超过径向游隙时,滚动体载荷过大,又或者轴承持续在这种条件下工作导致加速磨损和疲劳。针对这个问题进行合理解决的方案:首先,通过改善轴承与轴和轴承座的配合来降低总过盈量。其次,考虑工作温度,并进行合理调整。第三,在轴承选择中增大径向游隙。

2.7 轴向裂纹

在具体运行里,这类问题的表现一般是:内圈在轴向方向部分或完全断裂,还有轻微圆形破裂的边缘表明破裂发生于操作中,并且是循环的(破裂的边缘在长时间工作后可能会断裂),以及尖锐棱边的裂纹表明拆卸中的断裂。造成这种问题的原因有:首先,轴承出现滑动。其次,内圈在轴上的滚动;第三,不当润滑;第四,与轴配合过紧;第五,有槽轴;第六,轴承规格不圆;第七,与周围部件的摩擦。针对这个问题的解决方案是:首先,可以通过增加添加剂或提高油量来改善润滑;其次,针对轴承进行适当的配合选择;第三,避免轴承过度摩擦;第四,为轴承提供更好的底座条件;第五,考虑对内圈进行特殊热处理。

2.8 普通疲劳

在电机轴承运行的过程中,普通的疲劳损伤一般表现为碎裂,表现为运转表面的断裂,和随之而来的内圈、外圈或滚动体上分散的小颗粒的移除。而且这种碎裂情况并不是一步而成的,而是逐步的,且一旦发生,会随着操作而扩散。甚至在具体的问题表现中,这种普通疲劳问题总是伴随着振动的明显增加。而对其进行原因分析得知,产生这种问题的原因主要是轴承在计算的疲劳寿命到期后仍在使用,因而产生了一些疲劳性的情况。所以在轴承具体的运行过程中,对其普通疲劳问题进行合理解决的方案一般可以通过更换轴承且/或考虑重新设计,使用具有更长计算疲劳寿命的轴承,从而有效避免这种疲劳磨损对电机安全运行造成的不利影响。

2.9 腐蚀

在轴承的具体运行中,出现腐蚀的情况一般是轴承的滚动体、滚道和保持架上的红色/棕色污点或沉积物。又或者因为轴承在运行中振动增加,引起磨损以及轴承出现径向游隙增加或预载荷损失,从而导致这些腐蚀情况的出现。对其问题产生的原因进行分析,主要是因为电机在运行的时候将轴承暴露在腐蚀性液体或空气中,从而导致轴承出现腐蚀问题。对其问题进行有效解决的对策一般是:首先,从轴承区域中引开腐蚀性液体;其次,使用完全密封的轴承;第三,在特别不利的环境下,考虑使用外部密封。

参考文献:

[1]刘世雄.一次风机电机轴承损伤的原因分析及处理[J].电工文摘,2011,(3):36-38.

[2]刘世雄.一起高压电机故障原因分析及对策[J].电工技术,2011,(1):62,70.

[3]胡炼,戴风涛,何志刚.电机轴电流引起的轴承损伤故障分析及防范措施[J].中国设备工程,2013,(9):64-65.

论文作者:付世宁

论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期

论文发表时间:2018/12/12

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