作者：堯駿
（惠州市大亞灣華德石化有限公司）

　　摘　要：電動(dòng)機(jī)軸承引起噪音現(xiàn)象，通過其軸承帶載特性的分析，把電動(dòng)機(jī)的軸承由深溝柱軸承更換為深溝球軸承。
　　關(guān)鍵詞：Y355—4電動(dòng)機(jī)；故障分析；處理
　　引　言
　　電動(dòng)機(jī)是企業(yè)生產(chǎn)中使用Z廣泛的動(dòng)力設(shè)備，其可靠性將直接影響生產(chǎn)，尤其消防系統(tǒng)的電動(dòng)機(jī)對(duì)于安全生產(chǎn)是至關(guān)重要的。電動(dòng)機(jī)的軸承故障在設(shè)備運(yùn)行中占有很大的比例，因而對(duì)于軸承的選擇、使用和檢修的質(zhì)量是非常重要的。因檢修過程無法準(zhǔn)確的測(cè)量和判斷電動(dòng)機(jī)故障原因，造成檢修質(zhì)量和時(shí)間長(zhǎng)，電動(dòng)機(jī)的故障無法消除，對(duì)生產(chǎn)造成很大的影響。下面就檢修過程中軸承的選擇和配合故障處理進(jìn)行介紹交流，以提高電動(dòng)機(jī)檢修質(zhì)量，確保生產(chǎn)安全。
　　1、電動(dòng)機(jī)軸承聲音異常
　　2003年3月7日，消防泵房220KW消防泵（P601/5）電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過程中電動(dòng)機(jī)前軸的聲音出現(xiàn)異常，聲音尖銳刺耳，尖銳的聲音不是由于電磁噪音引起的，同時(shí)也不是軸承缺少潤(rùn)滑油軸承干磨的聲音，雜音持續(xù)周期約2分鐘，然后間隙為2分鐘，出現(xiàn)的頻率如下圖：聲音異常無法正常的工作。用測(cè)振儀（VM—63）測(cè)量軸承的幅值振動(dòng)值為0.018mm，聲音異常時(shí)高頻干擾加速度值為55.2m/s²，有時(shí)甚至達(dá)到101m/s² ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)值28m/s² 。同時(shí)運(yùn)行過程中，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子出現(xiàn)一陣一陣的聲音，電動(dòng)機(jī)的電流波動(dòng)比較大。

　　該電動(dòng)機(jī)為Y355—4，220KW，軸伸端采用深溝柱軸承N322承載，非負(fù)荷端采用深溝球軸承N322承載。由于軸伸端采用間隙配合，無法調(diào)整軸承的軸向定位尺寸。在檢修過程中發(fā)現(xiàn)內(nèi)油蓋有稍微的磨損痕跡，但十分的不均勻；并且軸承有兩個(gè)深溝柱有損傷，測(cè)量軸承、端蓋和內(nèi)外擋油小蓋的定位尺寸，經(jīng)測(cè)量并計(jì)算：B=66.1mm，B1=50.0mm，L1=7.7mm，L2=7.6mm；

　　L=B—L1—L2—B1=66.1—7.7—7.6—50.1=0.7mm
　　其中：B——實(shí)際裝配時(shí)電動(dòng)機(jī)的大端蓋尺寸
　　L1——外擋油環(huán)小蓋到大蓋止口
　　L2——內(nèi)擋油環(huán)小蓋到大蓋止口
　　B1——軸承的寬度
　　L——軸承與端蓋間的間隙
　　經(jīng)過計(jì)算軸承的允許間隙為0.7mm，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的軸承溫度達(dá)到100攝氏度，軸承的膨脹值約0.9 mm，不能達(dá)到電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行的要求。
　　2、故障分析處理
　　經(jīng)過多次更換深溝柱軸承，電動(dòng)機(jī)的噪聲聲音不僅沒有消失，而且聲音的異常周期為4分鐘。軸承的異常聲音與電動(dòng)機(jī)的金屬摩擦聲音相差極大，同時(shí)又不是電動(dòng)機(jī)的軸電流泄漏狀況的聲音。根據(jù)軸承的特點(diǎn)進(jìn)行分析：由于電動(dòng)機(jī)原來采用NU型深溝柱軸承，允許電動(dòng)機(jī)軸向的串動(dòng)；軸承內(nèi)圈兩側(cè)有擋邊，外圈無擋邊，因此允許一定范圍內(nèi)機(jī)軸相對(duì)軸承作雙相軸承位移，可以承受機(jī)軸熱膨脹引起的長(zhǎng)度變化，適合非定位軸承；同時(shí)軸承的間隙相對(duì)深溝球軸承來說比較偏大，但軸承的受力為線形，比深溝球軸承點(diǎn)受力好；同時(shí)電動(dòng)機(jī)軸承運(yùn)動(dòng)時(shí)的軌跡不是一個(gè)圓形而是一個(gè)橢圓，運(yùn)行時(shí)由于深溝柱（或深溝球）和滾道之間存在間隙，運(yùn)行時(shí)受力的不同使得軌道成橢圓形，運(yùn)行的剖面圖如右圖：從圖中可以知道，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，軸承的受力主要是下部受力較大，同時(shí)深溝球運(yùn)動(dòng)的軌跡為橢圓形。對(duì)于深溝柱軸承其受力點(diǎn)為一條直線，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，由于軸承的間隙，受力點(diǎn)就不是一條直線，而是形成拋物曲線的軌跡。更換為深溝球軸承后，由于軸承間隙較小，滾珠與滾道的接觸受力點(diǎn)始終為一點(diǎn)，并且運(yùn)行軌跡的裕度小，因此運(yùn)行的聲音平穩(wěn)，不正常的聲音消失了。
　　根據(jù)軸承運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力分析，帶動(dòng)消防泵運(yùn)行時(shí)主要受軸向方向的力作用，受到徑向上的力很少，且拖動(dòng)的負(fù)載為平衡穩(wěn)定的，不會(huì)時(shí)刻變化太大。而深溝柱軸承是允許在徑向的串動(dòng)，因此將電動(dòng)機(jī)的前軸承更換為深溝球軸承，軸承的間隙仍就為C3間隙，約0.04mm，可以滿足電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的要求；同時(shí)根據(jù)軸承的膨脹會(huì)引起徑向的串動(dòng)，在電動(dòng)機(jī)內(nèi)擋油環(huán)小蓋加一塊墊片，厚度約0.8mm，克服由于消防泵引起串動(dòng)和軸承溫度高引起竄串動(dòng)。
　　由于滾動(dòng)體及滾道在微觀的狀態(tài)表面是粗糙不平的，相互接觸過程中也一定會(huì)發(fā)生一定的沖擊脈沖，但這種脈沖是高頻的，因而使用測(cè)振儀測(cè)量電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的高頻干擾的參數(shù)值比標(biāo)準(zhǔn)的大，說明電動(dòng)機(jī)軸承與滾道之間的接觸存在一定的問題。深溝柱軸承與滾道的接觸較多，因而高頻干擾的可能性大，產(chǎn)生的高頻干擾就大；而深溝球軸承與滾道的接觸是點(diǎn)，產(chǎn)生的高頻干擾就小，因而本電動(dòng)機(jī)可以使用深溝球軸承代替深溝柱軸承，解決設(shè)備出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象。
　　通過將深溝柱軸承更換為深溝球軸承，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承的噪音沒有再出現(xiàn)；同時(shí)電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)平穩(wěn)，振幅值為0.013mm，高頻干擾加速度值為2.8m/s²，帶負(fù)荷性能穩(wěn)定，電動(dòng)機(jī)的電流波動(dòng)沒有較大的波動(dòng)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的聲音正常。通過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)參數(shù)正常，達(dá)到更換軸承的效果。
　　3、結(jié)論
　　電動(dòng)機(jī)軸承的選擇對(duì)于設(shè)備的正常運(yùn)行是很重要的。在檢修過程中認(rèn)真分析電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況，判斷產(chǎn)生故障的原因；同時(shí)分析設(shè)備的性質(zhì)，通過科學(xué)的分析與計(jì)算，注意選擇質(zhì)量和間隙好的軸承。對(duì)于出現(xiàn)的內(nèi)外油蓋出現(xiàn)損傷的電動(dòng)機(jī)，注意軸承的軸向配合尺寸，進(jìn)行徹底的檢查調(diào)整，安裝時(shí)公差配合好，達(dá)到Z優(yōu)的效果。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，保證了設(shè)備的安全運(yùn)行，在以后的設(shè)備檢修中起到很好的借鑒作用，同時(shí)也可以在其他設(shè)備中加以推廣。
　　參考文獻(xiàn)：
　　1.《石油化工廠設(shè)備檢修手冊(cè)》，分冊(cè)，中國石化出版社。
　　2.《電機(jī)故障診斷技術(shù)》，沈標(biāo)正編著，機(jī)械工業(yè)出版社。

來源：《電機(jī)技術(shù)》