滚动轴承导致的故障在三相异步电动机总故障率中占的比例也较多,网上数据库统计为3/5左右,而在轴承的故障中又以轴承过热为常见的故障现象。因此,找出引起轴承温度高的各种因素并预防解决,对电动机的安全运行至关重要。
轴承过热可能的故障原因及解决办法如下：
轴承生产厂家质量未过关
轴承的质量除与轴承生产厂家的制造工艺、检测水平有关外,还与轴承钢的材质、热处理工艺、煅造加工工艺息息相关。目前国外采用的真空脱气轴承钢、真空重熔轴承钢在国内尚未普及,它们均优于目前国内大量采用的轴承钢)铬钢。因此,轴承以采用优质进口轴承为宜,如瑞典的SKF、日本的NSK及KOYO、德国的FAG。不过如果在使用前经过仔细检测、筛选,瓦房店、哈尔滨、洛阳三大国产轴承品牌也是较好的选择。总之,杂牌及三无产品尽量不要使用,否则对电动机(特别是中大型三相异步电动机)来说将后患无穷。
轴承装配不当
轴承安装的正确与否是发热的关键。如冷装时不均匀敲击轴承内圈使轴受到磨损,导致轴承内圈与轴承配合失去过盈量或过盈量变小,出现跑内圈现象;装电机端盖时不均匀敲击导致端盖轴承室与轴承外圈配合过松出现跑外圈现象。无论跑内圈还是跑外圈均会引起轴承温度急剧上升以致烧毁。
因此,装配轴承时最好采用热装法装配。一般要对轴承加热至80~100e,若温度控制不当造成加热温度过高,则会使轴承产生回火而致硬度降低,运行中轴承就易磨损、剥落、温升过快甚至开裂。轴承加热后迅速取出套装在轴颈上,利用内径稍大于电机轴直径的钢管敲击轴承内圈使其均匀受力来保证轴承的装配质量。在装配轴承时由于油浴加热方法对于轴承膨胀量的测量和温度控制以及安装等环节都不方便,建议采用电磁感应加热器更为妥当。
电动机装配不当
电动机装配不当导致轴承发热的原因也有两点:(1)端盖与机座装配不当,如止口清理油漆不干净,端盖螺栓受力不均,使端盖装偏等,使轴承发热;(2)轴承盖特别是轴承内盖安装时螺栓受力不均,使轴承盖与转轴相擦而使轴承发热。为了保证装配质量,首先要在装配前彻底擦拭配合面的油污,螺栓要对称拧紧,使每个螺栓受力均匀,转子转动灵活,否则要重新调整螺栓再拧紧。
轴承的润滑脂量不足或过多
首先轴承润滑脂牌号要选用正确,一般情况下,低压三相异步电动机用ZL-3号锂基脂的较多,高压三相异步电动机用BHP高温耐压2号锂基脂较为合适。轴承装配涂润滑脂时,一定要把润滑脂用油枪挤嵌进轴承的滚道内,而且润滑脂量一定要挤满,因为挤进去的润滑脂正是轴承工作时生成油膜的来源,有的装配工在给轴承涂润滑脂时轴承两边涂的很多,而滚道内却忽视不挤进去,装配好电机一试验,发现电机轴承有空响声并伴发热症状。
其原因就是润滑脂没挤进轴承滚道而使轴承干磨。其次是加油脂量的多少,油量过多或过少皆不合适。太多会导致轴承发热,太少则轴承响,起不到润滑作用,同样要发热。一般油脂量应占为轴承室的1/2以上。润滑脂一定要保持清洁干净,不得变质或混入杂质。
联轴器对中不好
电机通过联轴器与机械负载联结,电机轴承的发热80%是由于对中不好造成的。对中不好,设备振动大导致电机轴承温度高。因此装配时必须进行联轴器的找正,使主动轴与从动轴在同一轴线上。一般刚性联轴器允许的径向偏差为0.03~0.05mm,允许的轴向偏差为0.02~0. 04mm。联轴器直径大者取较大的允许偏差值。而采用弹性联轴器时,当联轴器直径小于200mm时,允许的径向、轴向偏差为0. 05mm;直径大于200mm时,允许的径向、轴向偏差按下式计算:
另外在联轴器安装过程中一定要注意主动端和从动端两半联轴器的相对位置标记,避免柱销孔偏差太大,造成柱销安装过紧的现象。
滚动轴承是三相异步电动机上极为重要的零部件,而且轴承又是极为娇贵的,只有从轴承的选用、轴承的装配及运行现场等过程中层层把关,严格按照正确方法使用轴承,三相异步电动机的轴承运行温度就会得到有效控制。
