杨鸿儒
（新疆独山子石化总厂炼油厂电修车间，新疆独山子　833600）

　　摘　要：通过对电动机滚动轴承损坏的典型事例进行分析，总结出电动机滚动轴承损坏的原因及现场检修过程中应注意的事项，以提高电动机检修的和质量。
　　关键词：电动机；滚动轴承；故障分析
　　1　引言
　　电动机的机械故障影响其正常运行，而其主要表现形式就是电动机的轴承损坏失效。我厂常用的电动机轴承为滚动轴承，类型为深淘球轴承和短圆柱滚子轴承。由于我厂是进行炼化生产的老厂，电动机品牌繁杂，结构各异，工作状况复杂。因此，有必要对电动机滚动轴承的失效原因进行分析和总结。
　　2　轴承选型不当影响轴承寿命
　　2.1 典型事例
　　（1）一套酮苯1#冷冻机电机（Y450-2，800kW）运行过程中，轴承经常发热，造成频繁检修。1994年检修时甚至发生多次轴承过热烧毁事故，后将轴承内圈的外圆磨削加工0.04mm，测量其游隙为0.12mm，装配后电动机运行正常。对2#、4#同型号电动机，检修中采用游隙为0.085～0.125mm的NU1022 C3系列的轴承后，电动机运行良好。
　　（2）1996年大修中，在对西常压B-1/2电动机进行检修时，风扇侧轴承选型为N200 C3，轴承保持架材料为酚醛层压布塑料，在电动机试运行过程中，一开机，很快就发生了保持架断裂、轴承卡死的故障，将此轴承更换为N200 C3型的H62保持架的轴承后，电动机运行良好。
　　2.2 原因分析
　　（1）游隙是滚动轴承的重要质量指标，也是轴承应用中的重要参数，在实际使用中，游隙将影响到轴承中的负荷分布、振动、噪声、摩擦力矩和寿命。在我们检修中发现，游隙选择过小，会造成轴承运行时润滑油膜承载力不足，摩擦力矩增大而引起发热，降低轴承寿命，甚至烧毁轴承；游隙选择过大，会使轴承运行时的润滑油膜不稳定，造成电动机振动大、噪声超标而影响轴承寿命。因此，在使用中要选择合适游隙的轴承。
　　（2）轴承保持架在轴承运行中使滚动体保持分隔、不脱落，防止滚动体直接接触，引导滚动体以相同的方向排列和储备润滑脂的作用，保证轴承运行表面润滑良好，使轴承的摩擦和发热降至Z低程度。因此，其村料和结构形式的选择对轴承运行的可靠性影响很大保持架所受的机械应力主要来自摩擦力、应变力和惯性力，同时保持架还受到某些润滑剂、润滑添加剂及其老化生物、有机溶剂、冷却液等化学物质的腐蚀，在运行中，保持架疲劳断裂、磨损、腐蚀等情况时有发生，使轴承寿命降低。所以，选择轴承时还应根据轴承的受力情况、使用润滑剂类型等选择合适的保持架材料和合理的结构形式。
　　（3）由于我厂许多电动机已经运行了十几年、甚至几十年，许多电动机的原始技术资料丢失，基础资料记录不全，造成轴承的其他技术参数，如：结构形式上是双面密封还是单面密封，使用的是防尘轴承还是密封轴承，精度等级上选用哪级精度等情况记录不明，使用中轴承的工作状况不符，使轴承的寿命缩短，过早失效。因此，要认真分析研究电动机的结构和轴承的工作状况，选择合适类型的轴承。
　　3　轴承部位配合不当造成轴承失效
　　3.1 典型事例
　　（1）1998年8月3日烷基化J-401，355kW电动机在检修过程中选用了一般游隙轴承，原始游隙仅为0.06mm，目轴承部位公差配合过盈量过大，造成轴承工作游隙太小，在电机试运行时，轴承发热粘死，转子轴承部位弯曲，经喷焊加工修复后，选用C3系列大游隙轴承，游隙为0.12mm，装配后试运行时轴承再次发热损坏，检查发现其转子轴向配合存在偏差，将其轴向尺寸调整近1mm，并选用C3系列轴承，装配后电动机运行正常。
　　（2）1998年8月22日北焦化B-6/1，75kw电动机运转中风扇侧轴承过热损坏，修复时发现轴承部位轴肩及轴径处损伤，轴向配合偏差0.8mm，喷焊处理后，在前侧内油盖处加了1mm厚的石棉垫片，轴伸端轴承跑外套，运行中发热，对此端盖孔进行了刷镀处理，装配后电动机运行良好。
　　3.2 原因分析
　　（1）轴承内、外圈的公差配台不良，造成过早失效。一般轴与轴承内圈采用H7/m6的小过盈配合，轴承外圈与孔采用J7/h6的过渡配合。冷态下，轴承内圈与轴不产生相对滑动，若过盈量太大，运转中转子上电流的热效应使轴与轴承受热膨胀，破坏轴承合理的工作游隙，造成工作游隙过小，轴承发热失效。同样，轴承外圈配合过紧也会破坏其工作游隙。若轴承配合面磨损，破坏了其正常的配合量，造成工作中轴承与配合面产生相对滑动，引起摩擦发热，使轴承失效。
　　（2）电动机定、转子不同心，中心配合超差。由于定子与端盖配合止口的加工误差和检修中的磨损等因素的影响，以及端盖本身的加工误差与磨损，使电动机轴承内外圈不同心，有倾斜角，倾斜角超差时，会造成滚子或钢球局部受到挤压，轴承工作游敬减小，轴承发热而过早失效。一般单列向心短圆柱滚子轴承的允许倾斜角为α≤2′，单列向心球轴承的为α=2-′10′，Z大倾斜角分别不允许超过1/30度和1/6度。
　　（3）电动机定子和转子轴承位置轴向配合超差。由于定、转子各加工面轴向定位误差的积累，使轴向配台超差，尤其是两侧轴承位置的偏差，造成轴承内外圈轴向平面位移，对短圆柱滚子轴承，它能调整轴向位置，但对深沟球轴承，则使滚子不能在原来的滚道中自由滚动，钢球受到挤压，使轴承工作游隙减小，影响轴承寿命，甚至造成轴承很快失效。当转子两端轴承间距超过500mm时，还应考虑转子轴的热膨胀因素，一般在自由端辆承外侧与外油盖间留有0.1～0.5mm的间隙。
　　（4）对隔爆型电动机，其隔爆曲路环等轴系零件的配合不良、偏心等造成各配合面间相互摩擦发热，使轴承工作温度过高而导致轴失效。
　　4　轴承润滑不良造成失效
　　4.1 典型事例
　　（1）1995年12月12日一套催化B-302/3电动机振动超标，解体发现润滑油脂变质，轴承损坏，风扇侧轴承与转子轴粘连。主要原因是未及时补充更换润滑脂，造成润滑破坏，轴承磨损发热。
　　（2）1996年元月2日液化汽J一3#（JBO400S-12，132kw）压缩机电机轴承磨损间隙大，更换了新轴承后，轴承运转声音不良，噪声大因使用的3#锂基脂粘度过低，润滑不良，造成噪声大。
　　（3）1998年3月4日工业水3#爆气机（Y315LA一2，175kw）电动机风扇侧轴承保持架断裂，轴承粘死，解体检查发现轴伸端润滑油脂干硬变质，保持架松动，轴承过热因该电动机在户外使用，环境温度过低，使润滑脂粘度增大，润滑不良，轴承磨损失效。
　　4.2 原因分析
　　（1）滚动轴承的额定负荷和极限转速都是在假设润滑适当的条件下确定的，而润滑适当是指润滑剂选择合适、剂量适当。我厂的电动机均采用3#锂基脂，未根据轴承的工作状况选择使用合适牌号的润滑脂。如：对低转速电动机，3#锂基脂的粘度较低，无法形成良好的油膜，造成润滑不良，轴承磨损失效。
　　（2）我厂采用的隔爆型电动机，多数没有不停机注油脂装置，致使无法及时补充、更换润滑脂，导致润滑脂不足、变质等，使润滑破坏，轴承磨损失效。
　　（3）由于新疆温差大，温度严重影响了润滑脂的粘度，使轴承润滑不良。夏季温度高达37℃，润滑脂粘度太幅度降低，而冬季零下30℃的低温使润滑脂粘度增大，甚至结块，这样均形成了不良好的油膜，使轴承润滑破坏，磨损失效。
　　5　其他
　　（1）轴承本身存在缺陷，质量存在问题，影响轴承寿命。轴承本身质量问题造成其过早失效的情况也较为普遍。常见的有：轴承材料有缺陷，有夹层或夹渣；材料热处理不良，表面硬度不足，它主要造成轴承内外圈磨损，疲劳破坏及变形等。保持架及其销钉强度不足等缺陷，主要造成该部位在运转中的冲击负荷作用下过早断裂，使轴承失效。由于轴承制造工艺复杂，制造精度和材料的处理等要求较高，轴承的出厂合格率较低，国内轴承合格率仅为30%左右，而我厂轴承的进货检验只对其振动、噪声等进行检测，未进行材质等的分析，无法保证使用中的轴承质量，这也是造成轴承失效的主要原因之一。
　　（2）电动机的工作状况对其轴承的影响也非常大。电动机与其所联设备的中心偏差，电动机地脚松动，转子动平衡不良或轴弯曲等均会引起异常振动，对轴承产生过太的冲击力，使轴承滚道表面和保持架等过早地疲劳损坏，而电动机使用变频器控制，在低频下工作或电动机通风不良时，电动机发热得不到及时冷却，使轴承工作温度过高而失效。因此，电动机的工作状况对其轴承的影响也不容忽视。
　　参考文献：
　　[1]刘泽九.滚动轴承应用手册[M].机械工业出版社.
　　[2]中国设备管理协会管理委员会与中国兵器工业备管理协会组编现代润滑手册[M].
　　[3]石油化工厂设备检修手册分册基础数据[M].中国石化出版杜.
　　[4]三相异步电动机使用说明书[Z].