1　引言
　　電（diàn）動機故障有機械、電氣兩大類。機械故障主要發生在軸承處；電氣故障主要在繞組上，兩類故障各約占50%。隨著絕緣質量的提高及浸漆工藝的改進，繞組的故障減少了，軸承處的故障所占的比例自然也（yě）就增加了。
　　異步（bù）電動機耗掉全國總發電量（liàng）的60%以上，而采用滾動（dòng）軸承的又占據異步電動機總數的90%以上。軸承故障確實惹人心煩：因它而停車，造成的損失（shī）遠遠超過電機本身的價格!因此，減少軸承故障對提高國民經濟整體效益至關重要（yào）。
　　2　產生軸承故障的原因
　　電動機的使用（yòng）部門為了減少滾動軸承的故（gù）障，在（zài）訂貨（huò）時向電機的製造廠家提出要“進口軸承或三（sān）軸承”等，盡管煞（shà）費苦心，仍未擺脫軸承故（gù）障的困（kùn）擾，因為沒有從根本上，即電動機的結構（gòu）上解決問題。
　　導致軸承產生故障的因素很多，如：軸承本身的製造質量、電機製造廠對與軸承配合的零部件（直接的及間接的（de））的加工質量、使用現場的維護及電機在軸承處的結構設計（jì）（包括軸承型號的選（xuǎn）擇、潤滑等綜合結構，以下簡稱“軸承結構” ）。正因為導致軸承產生故障的因素較多，所以（yǐ）本文闡（chǎn）述“減少”故障，而不（bú）是“杜絕”故障。在（zài）以上（shàng）的（de）四個因素中（zhōng），前（qián）三個均有各自的標準、規範，主要對軸承的使用壽命產生（shēng）影響。如，進口軸承的使用壽命可能長些；如果（guǒ）維護的精心，軸（zhóu）承使用時間就長點，雖然也是產生故障的原（yuán）因之一，但不是主要的（de）因素。導致軸承產生故障的主要因素是“軸承（chéng）結構”的設（shè）計。
　　軸承結構設計得（dé）是否合理，在電機的製造過程（chéng）中，不容易（yì）被（bèi）察覺，也因此成為運行中（zhōng）的（de）隱患。以下是（shì）容易（yì）被設計者忽略（luè），在電機製造過（guò）程中不容被察（chá）覺，對軸承故障起主要作用的10個因素（sù）。
　　2.1 軸承型號的選用
　　電（diàn）機是（shì）在常溫下裝配，運行時，由於發（fā）熱軸（zhóu）要伸長。為了使軸在熱脹冷縮中能自由地“蠕（rú）動”，而（ér）不致給軸（zhóu）承增加額（é）外的力，包括2p電機及立式電機在內均應選用一個單列深溝球軸承、一個單列圓柱滾子軸承。若（ruò）2p電機受極限轉（zhuǎn）速的限製，可選輕係列（liè）軸承或采用稀油（yóu）潤滑。
　　2.2 軸承室的公差
　　軸承裝入電機後，其外套與軸承室的配（pèi）合不要呈過盈狀（zhuàng）態，可以有0.015mm~0.035mm直徑差的間隙。運行時，軸承發熱後，此間隙幾乎就（jiù）消失了。為了防止外套在軸（zhóu）承室中周向滑動，應將軸承、軸承內、外蓋（gài）、端蓋（或（huò）軸承套）裝在一（yī）起後構成的軸向尺寸鏈的間隙置於內（nèi）、外蓋與端蓋或軸承套處。對於隔（gé）爆型電機，此間隙不要大於0.2mm^[1]。目前數控機床已在國內普通采用，這樣的加工（gōng）精度很容易保證。
　　2.3 臥式（shì）電機的軸承（chéng）距1不要太大
　　盡量滿足1<10d^[2]（d為軸承內徑）。
　　不得已時，應采（cǎi）取些補（bǔ）救措施:如提高動（dòng）平衡精度、轉子剛（gāng）度（dù）。盡管如此，1仍不宜過大。
　　2.4 軸承部位的通風散熱狀況要好（hǎo）
　　軸承部位不要離熱源（定、轉子繞組）太近;在通風散熱結構的設計（jì）上也要充分地顧及（jí）到（dào）軸承部位（wèi）。技術說明書中規定脂潤滑滾動軸承（chéng）的溫度不得超過95#。在實際運行中這個溫度很難測得到，也很難測得準。因此，該處的溫度應盡量低：在軸承外（wài）蓋處用溫度計測（cè）量（插到與內（nèi）、外蓋相連（lián）的孔中）不宜超過35~50#（依電機的工作狀況（kuàng）、使用環境、軸承結構及（jí）潤滑脂牌號的不同而異）。
　　2.5 選擇（zé）合（hé）適的潤滑脂
　　電動機（jī）潤滑脂的牌號由（yóu）電機的設計者標定在電機的“使用維護說明書”中，應按照電機的使用環境、用途規定幾種不同用途的潤滑脂（zhī），不能僅給（gěi）出1~2種。如煤礦井口用的YBF風（fēng）機（jī），更換適應於使用環境的潤滑脂後，軸承的使用壽命（mìng）明（míng）顯增加。德國FAG公司按照不同用途的電機給出（chū）了五種不同牌號的潤滑^[3]，見表1。 　　2.6 密封
　　電動機的防護等級從開啟式到封閉式有5~6種（zhǒng）之多，但軸承處的防護等級不（bú）宜低於IP54，或采取（qǔ）一定（dìng）的措施，使之防護等級接（jiē）近IP54，如加2~3個油溝，油溝要塗滿與軸承相（xiàng）同的潤滑脂。在防護等級的設計上，電機內腔，即軸承內蓋處也不應低於（yú）軸承外蓋處。因為電機運行一段時間（jiān）後，內（nèi）腔要有冷凝水，尤其是在潮濕場所，如煤礦井下及斷續運行的電機。民航加油泵房用的電機及貨場（chǎng）龍門吊用的電機，由於灰（huī）塵、水分及有害氣體均能破壞潤滑脂的（de）使用（yòng）性能，保持軸承室的密封狀（zhuàng）況不可忽略。
　　2.7 保持（chí）電動機的同軸度及剛度
　　2.7.1 同軸度同軸度對於確保（bǎo）軸承安全運轉至關重要，尤其功率較大的2p電機，設計者除了在圖紙（zhǐ）上規定同軸度及時效處理外，工藝上也要有相應的保（bǎo）證措施。若時效不徹底，由於目前工期較短，在電機出廠時不容易察覺。運行一段時間後，有關零部件（主要是機座）的變形逐漸顯示出來，形位公差被破壞，同軸度也就無法保證，使兩端軸承在“別勁”狀態下運轉，軸（zhóu）承很（hěn）快就要損壞。
　　2.7.2 剛度近20年，JR、JS老係列鑄鐵機座的電機逐漸被YR、Y新係列代替。對於（yú）中、大型電（diàn）機，後者通常采用鋼板焊接機座。若將原IP23的（de）防護等級提高到IP44或IP54，則機座要比前者長，若“方箱式”焊接（jiē）機（jī）座設計的有缺（quē）陷，剛度就不如老係列。使用部（bù）門對此已有反饋。
　　2.7.3 轉子中大型異步電機有（yǒu）三種轉（zhuǎn）子%鑄鋁、銅條及（jí）繞線。轉子鐵心或有（yǒu）繞組的轉子宜熱套到軸上，否則轉（zhuǎn）子剛（gāng）度差。若計入運行時轉子的熱膨脹與軸之間出現較（jiào）大的間隙，情況就更嚴重了。電機因此而在病態下運行，軸承勢必很快損壞（huài）。
　　2.8 按不同使用狀況設計不同的軸承結構（gòu）
　　雖然企業的標準化製約著電機結構（gòu），但對於（yú）特殊狀況下使用的電機，在結構上應予以特殊考慮，況且對於軸承結構，也僅在小零件上作些變動，並（bìng）不破壞（huài）整體的標準化。
　　比如，近十（shí）年左右，風機廠為煤礦主井通風開發出對旋式風機。一台（tái）風（fēng）機選用兩台旋轉方向（xiàng）相反的電動機。由於運行狀況與普通（tōng）軸流（liú）式、離心式風機不同，運行中往（wǎng）往會出現“抖動現象”。據風機（jī）廠講，“抖動（dòng）”有時能將風葉在根部“抖裂（liè）”。軸承（chéng）潤滑（huá）脂也在這種高頻的“哆嗦”狀況下被“抖掉”，這（zhè）就是與之相配的YBF電機軸承損（sǔn）壞的主要原因。為了防止潤滑脂（zhī）被抖落掉，在軸承兩側加上擋油盤，擋油盤與軸承內、外蓋的徑向直（zhí）徑差不要大於1.0mm即將（jiāng）普（pǔ）通的單（dān）列深溝球軸（zhóu）承、單列圓柱滾（gǔn）子軸承（chéng）改造成密（mì）封式軸承（chéng）。在使用環境不太（tài）苛刻的情況下，在電機裝配時加好（hǎo）潤滑脂後，運行時不（bú）必再加脂，電機也就（jiù）毋須帶注油孔，見圖1。若（ruò）使用部門堅持要帶不（bú）停（tíng）機加注潤滑脂的結構（gòu），則僅在外側加擋油盤。此時擋油盤與軸承外蓋的徑向直徑差應為4mm~6mm，以（yǐ）便將多餘的潤滑脂滲到外蓋的貯油室中，見（jiàn）圖2。 　　2.9 軸承蓋與軸的直（zhí）徑差
　　對於隔爆級別高的防爆電機，因軸承內蓋與軸（zhóu）的直（zhí）徑差（chà）很（hěn）小，很容易與軸相擦，導（dǎo）致軸承損壞;也有因為軸承先損壞而引起該處相擦的情況。對於這（zhè）樣的（de）故障（zhàng），應采取以下三種措施：
　　（1）提高該類電機有關零部件的加工精度，使實際的（de）直徑差（含公差）增加一點。采用數控機床後很容（róng）易做到。
　　（2）對於較大的電機，可以采（cǎi）用（yòng）“推蓋式”或“曲路式”軸承結構^[4]，以解決普（pǔ）通“圓筒式”結構因直徑差小而與軸相擦的弊病。
　　（3）在石油、化工係統中，真正需要較高隔爆等級的場所並不很多，通（tōng）過（guò）對該類企業的普查，有很多場所本該選用較低等級的（de）（如ⅡA）隔爆電機卻選用了等級較高的ⅡB級。隔爆功能過剩了，內蓋與軸相擦的或然率也（yě）增加了!製造（zào）廠應向用戶作以宣傳。
　　2.10 臥式電機盡量避免選用三（sān）個軸承
　　三軸承結構源於德國隔爆等級較（jiào）高的2p，因（yīn）2p電機軸（zhóu）承易發熱而選用大遊隙的滾動軸承，而大遊隙又與隔爆間隙小（xiǎo）相悖，於（yú）是便想出一個變通的辦法：采（cǎi）用三個軸承——一個球（qiú）軸承僅用（yòng）於承受軸（zhóu）向力；兩個輕係列的滾柱軸承承受徑向力。但（dàn）將這（zhè）種結構的應用範圍（wéi）繼續擴大，如用在YBF電機上，往往會顯示出其弊端之處:不便拆（chāi）裝，容（róng）易發熱。
　　誠（chéng）然，YBF電機有軸流式風扇產生的軸向力，將深溝球軸承的號碼在正常產品上放大兩個號，置於非負（fù）荷端;負荷端選用一個（gè）輕係列的單列圓柱滾子軸（zhóu）承，共兩個（gè）軸承也就可以了。經過近（jìn）三年（nián）的運行考驗，沒有問題。
　　3　結語
　　3.1 導（dǎo）致軸（zhóu）承故障的因素（sù）雖然很多，但關鍵因素仍在電機（jī）的結構設計上，抓住（zhù）主要環節，故障率便可以大大地降低。
　　3.2 有些在設計製造中不（bú）容易被察覺（jiào）的環節，如鋼板焊接機座的時效質量、軸承室公差、軸承型號的選用與搭配及潤滑等，常常是軸承故障的隱患，必須引（yǐn）起電機製造廠家的關注。
　　3.3 隨著（zhe）技術的進步（bù）、加工工（gōng）藝的改進，老的標準應作適當的修正，以提高產品質量。
　　參考文獻
　　[1]楊（yáng）萬青，劉建忠.實用異步電動（dòng）機設計、安裝與維修.北（běi）京:機械工業出版社，1996.
　　[2]P.д.別捷爾（ěr）曼、В.B茨伯金合著，陳焱譯（yì）.滾（gǔn）動軸承手冊.北（běi）京:機械（xiè）工業出版社（shè），1959.
　　[3]德國FAG軸承樣本（WL41520/3chA）.2002.
　　[4]趙家禮主編.電（diàn）動機修理手冊（第八章）.北京:機（jī）械工業出版社，2003.