鄭建新

（青海鹽湖工業股份有（yǒu）限公司化（huà）工分（fèn）公司（sī）設備技術部，青海　816000）

　　摘　要：針對鍋爐配套風機電機軸承“啃（kěn）”軸現象，分析可能導致該故障（zhàng）的原因，Z後得出故障是由軸承型號選擇不當導致的結論。

　　關鍵詞：軸（zhóu）承（chéng）；跑內圈；過盈配合；軸向力（lì）；軸電流；對中

　　1　故障現象

　　某日，巡檢時發現#2鍋爐配套的（de）二次（cì）風機電（diàn）機非負荷端軸承處冒煙，於是要求停機。停（tíng）機時（shí）DCS顯示軸承（chéng）溫度為33℃，半小時後升至（zhì）85℃，隨後的5分鍾內（nèi）又快速升至120℃左右並保持不再上升（shēng）。現場有黑色油汙從泄油孔滲出。打開（kāi）電機後端蓋，發現軸承6332M內僅有殘存的黑色油汙，軸承周圍沾滿黑色鐵屑，軸承內圈與（yǔ）軸抱死，鑄鐵材質的（de）軸承內壓蓋出現（xiàn）2處裂（liè）紋。切（qiē）開軸承，發現3個（gè）滾球凹陷，軸承內圈與軸（zhóu）磨損嚴重，轉軸拉毛Z深處（chù）在3mm以上。

　　#2鍋爐配套二次風機電（diàn）機故障發生（shēng）5天後，#1鍋爐配套的（de）二次風機電（diàn）機的主電源接線（xiàn）盒也出現冒煙現象。用2500V搖表測得電機定子線圈（quān）的絕緣電阻為無窮（qióng）大，用直（zhí）流電阻速測儀（ZRC-II）測得三相直阻均在495.6mΩ左右，風機端的在線測量振動儀顯示振動未超標，故初步判斷故障由非負荷端軸承損壞引起。打（dǎ）開電機，發現軸承（chéng）與軸抱死，黃銅保持架裂開，軸承卡簧向外裂開，但潤滑油脂（zhī）正常。這就是典（diǎn）型的軸承“啃”軸現象（xiàng），即軸承（chéng）跑內圈（quān）故障。　　

　　2台二次風機（jī）電機均在運行（háng）不到10天（從未滿負荷運行）裏便相繼出現軸（zhóu）承跑內圈故障，因此決定對電機進行修複。

　　2“啃”軸原因分析（xī）

　　現對導致軸承“啃”軸（zhóu）的可能原（yuán）因進行分析。

　　（1）裝配軸和軸承時未保證過盈量。車轉軸時，均按圖紙要求進行加工，且在車完後還要由（yóu）2人各用1把尺子（zǐ）檢驗後才能組裝，因此尺寸不會（huì）出錯。裝配軸承時，也完全按規程要求操作。由於轉軸尺寸為（wéi）160mm+（0.015～0.04）mm，6332M內徑尺寸為160mm—（0～0.025）mm，即過盈量為0.015～0.065mm，因此（cǐ）故障由過盈量不足引起（qǐ）的可能性可以排除。

　　（2）軸承質量（liàng）有問題或軸承型號選擇不（bú）合適。因電（diàn）機軸承采用的是國內知名廠家的產品，故軸承質量不存在問題。電機軸承（chéng）型號為6332M，其公（gōng）差為（wéi）“0”級，遊隙為“0”組。對一般電（diàn）機而言，“0”級公差已經可以滿足使用要（yào）求，但“0”組遊隙一般用（yòng）在低轉速、小容量的電（diàn）機上，軸承遊隙（xì）選擇過小易造成軸承溫度過高。這2台電機軸伸端（duān）都（dōu）僅有一盤N332M滾柱軸承（chéng），故電機的軸向力（lì）都要由非軸伸端的6332M來克服（fú）。6332M軸承的徑向遊隙偏小（xiǎo），運行中該軸承要承受軸向力和徑向力的共同作（zuò）用，於（yú）是滾球與（yǔ）軸（zhóu）承內、外圈劇烈磨擦使內（nèi）圈受（shòu）熱膨脹從（cóng）而發（fā）生軸承“跑內圈”事故，因此（cǐ）要求更換為6332M/C3軸承，遊隙相應地由Z小20μm增至Z小53μm。

　　（3）軸承運行中受（shòu）到（dào）較大的軸（zhóu）向力作用。由於此類電機的軸向竄量Z大位為1.5mm，因此非軸伸端（duān）6332M會受到較大的軸向力。但電機磁力（lì）中心線的確定是在電機（jī）對中找（zhǎo）正後又空載運行2小時後確定的，且風機的電機端有（yǒu）2盤背靠背（bèi）向心球軸承，聯軸器為彈性膜片（銅合金）式，故若對中符合（hé）要求，則在正常運行時電機非軸伸端（duān）不會承受較大的軸向力，軸向（xiàng）竄（cuàn）量也不會超過（guò）0.1mm。

　　（4）有軸電流存在。由於電機定子芯片是（shì）整圓的，且電機的極對數為2，因此隻可能產生25Hz的分頻軸（zhóu）電壓，也就是說，隻有在供（gòng）電係統接地（dì）或（huò）故障情況下，才有可能產生軸電流。並且，軸電流存在時，首先（xiān）表現（xiàn）出來的是發（fā）熱和滾道上有光亮痕跡，溫（wēn）度也是緩慢上升的，所以可以排除有軸電流存在（zài）的可能。

　　（5）軸和軸承材質的（de）熱膨脹係數相差過大。若在運行中軸的熱（rè）膨脹量較小（xiǎo），而軸承的熱膨脹（zhàng）量較大，則軸（zhóu）承對軸的過盈量會變小，從而產生（shēng）軸承“跑內圈”現象。因軸（zhóu）承和軸都是按國標要求的材質生產的，故該（gāi）可能（néng）原因不成立。

　　綜（zōng）上所述可知（zhī），造成（chéng）電機軸承“啃”軸的原因是：運行中電機（jī）軸要（yào）承受（shòu）軸向和徑向（xiàng）的共同衝擊力，而（ér）軸承的徑向遊隙又選擇不當。

　　3　電機修複過（guò）程

　　（1）轉軸修複：上（shàng）車床校準轉子同心度後進（jìn）行堆（duī）焊、保（bǎo）溫，再次上車床校驗同心度、車轉軸、動平衡完畢後，轉子修複結束（shù）。

　　（2）電機經組裝、電氣試驗後進行現場安裝，主要做好找正和對中工作，要求其軸向和徑向偏差均小於0.04mm。該偏差越小，就可保證運行電（diàn）機的（de）軸承不會受到較大的軸向力和徑向力。

　　（3）電機試運行時，電機的雙向振幅為0.02mm（4極電機的振動不大於0.05mm），軸承溫升為23℃（環境溫度為28℃）。

　　4　結束語

　　電機軸承“啃”軸現（xiàn）象（xiàng）時有發生，具體原因各有不同。對於250kW以下電機，大多是由軸承與軸間的過盈量（liàng）不足引起的，其（qí）次是劣質軸承造成的；對大電機而言，因軸的加工要求嚴謹，安裝、對中要求較嚴格，故故障多是由軸承選型不（bú）當造成的。電機軸承選型不當，空載或輕載運行時，電機不會出現問題，但一（yī）旦重載運行，電機軸承問題（tí）便很（hěn）快暴露出來，修複起來（lái）也很費時、費力，因此電機設計時必須（xū）注意軸承的選（xuǎn）型。

來源：《電（diàn）工技術（shù）》2012年2月刊