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電機軸承溫度過高的原因及處理方法

2023-05-12

軸承溫度過高,類似于“發(fā)燒”的不正常情況,是轉(zhuǎn)動設(shè)備常見且危害較大的故障,如原因不明,處理不當,往往會事倍功半,將減少軸承的使用壽命,增加檢修費用,甚至會造成軸承燒壞。因此,迅速判斷故障產(chǎn)生的原因,采取得當?shù)拇胧┙鉀Q,才是設(shè)備連續(xù)安全運行的保障。

電動機運行時,軸承外圈允許溫度不應(yīng)超過95℃,如果超過這個值就是電動機軸承溫度過高,也稱電動機軸承發(fā)熱。電機軸承溫度高的原因是什么呢。軸承發(fā)熱是電動機Z常見的故障之一。輕則使?jié)櫥♂屄┏?,重則將軸承損壞,給用戶造成經(jīng)濟損失?,F(xiàn)在就電機軸承溫度高的原因及處理方法簡單介紹。 

1、檢查更換不及時,軸承損壞。

2、潤滑脂牌號不對或過多、過少。一般應(yīng)用 3 號鋰基脂或 3 號復(fù)合鈣基脂、 ZL3 ( SY1412-75 )或復(fù)合鈣基脂。將軸承及蓋清洗干凈后,加油脂達凈容積的 1/2 左右。

3、滑動軸承潤滑油不夠或有雜質(zhì),或油環(huán)卡住,應(yīng)修復(fù)。

4、軸承與端蓋配合過松(走外或過緊)。過松時將軸頸噴涂金屬;過緊時重新加工。

5、軸承與端蓋配合過松(走外圓)或過緊。過松時端蓋鑲套;過緊時重新加工。

6、電動機兩側(cè)端蓋或軸承蓋沒裝配好。重新裝平。

7、傳動帶過緊或過松,聯(lián)軸器不對中,振動大,應(yīng)進行調(diào)整。

8、軸承選型不當。

9、軸承質(zhì)量問題。

通過分析可以認為引起電機軸承溫度高多有以下幾種因素:

1、軸承如發(fā)現(xiàn)嚴重的疲勞剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋,或有過大噪音無法調(diào)整時,若更換不及時,則會造成軸承出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動等情況,從而影響正常的生產(chǎn)。

另外,軸承拆卸不當、設(shè)備地腳螺栓松動造成的振動,也會導(dǎo)致軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕,軸承內(nèi)、外座圈的開裂。軸承運行過程中,應(yīng)按規(guī)定周期進行檢查。

2、軸承游隙的影響按設(shè)計要求,軸承與軸采用過盈配合,軸承臺公差為k6或m5,當k6、m5出現(xiàn)上差而所選軸承徑向游隙較小、內(nèi)圈公差也較小時,則徑向配合相對較緊,裝配后其徑向游隙將受到一定的影響。熱態(tài)運行時,內(nèi)圈的較大膨脹,有可能導(dǎo)致負游隙。

微量的負游隙有利于軸承正常運行,但較大負游隙對軸承運行很不利,溫度較高,此時軸承外圈須放松,通過外圈的膨脹減小負游隙的程度。

3、徑向配合的影響徑向配合包括軸承內(nèi)圈與軸的配合及軸承外圈與軸承套的配合。實踐證明,當采用標準組或較小徑向游隙組軸承時,軸承內(nèi)外圈必須采用一松一緊的配合方式,軸承外圈與軸承套的配合多采用H7,徑向多有間隙,軸向可移動,配合較松,當軸承臺取k6且按下差控制,甚至超出下差范圍時,則不盡合理。當軸承內(nèi)圈表現(xiàn)為上差時,很可能會出現(xiàn)軸承溫度高及軸向竄動的現(xiàn)象。實踐證明,用過少的過盈量將軸承安裝在軸上,內(nèi)圈承受載荷旋轉(zhuǎn),內(nèi)圈與軸之間產(chǎn)生有害的滑動,滑動一旦產(chǎn)生,配合面顯著磨損,損傷軸或軸承屢見不鮮,從而引起發(fā)熱、振動、竄動,所以當外圈配合為H7時,根據(jù)軸承徑向游隙及內(nèi)外圈公差出現(xiàn)的幾率,軸承臺以取k6中差或m5中下差為宜,這樣多數(shù)情況下,軸承與軸保持了適當?shù)倪^盈量,其徑向游隙也沒受到太大的影響。

4、軸向竄動的影響大量實踐說明,若電機轉(zhuǎn)子軸向竄動量大,勢必加劇軸承的磨損,發(fā)熱是不可避免的,軸承更換自然要多。軸向竄動是多方面因素造成的,與轉(zhuǎn)子軸向受力、定位球軸承選型、徑向配合性質(zhì)及軸向裝配間隙有直接關(guān)系,以前YB系列中型高壓電機軸向竄動較普遍,通過采取措施得到了很大程度的改善,軸向竄動引起軸承發(fā)熱與損壞的現(xiàn)象也大大減少了。

5、密封圈的影響有些YB系列中型高壓電機軸承結(jié)構(gòu)采用了軸向密封圈,通過密封圈與軸承外蓋的彈性擠壓接觸,從而提高軸承結(jié)構(gòu)的防護性能,但因目前密封圈的裝配尚無專門的裝配工具,軸向裝配位置實際上多由手工感覺控制,即便到限定位置,由于密封圈不合適、硬度大、彈性小、尺寸超差,摩擦接觸面無油,密封圈與軸承外蓋(或擋水環(huán))摩擦生熱從而導(dǎo)致軸承溫度高。

6、軸承潤滑的影響軸承潤滑是軸承安全持久運行必不可少的,但潤滑脂量的多少是有一定限度的。軸承裝配后,須在軸承兩側(cè)及內(nèi)部涂抹潤滑脂,試驗反映,油量過多或過少皆不合適。太多會導(dǎo)致軸承發(fā)熱,太少則軸承響,起不到潤滑作用,同樣要發(fā)熱,所以只能適量而已。一般規(guī)定油量2P時為軸承室的1/2,4p及以上為2/3,但實際上可操作性差,現(xiàn)場大多是根據(jù)具體情況與經(jīng)驗而定,有時要經(jīng)過多次反復(fù)。同時潤滑油要保持干凈,不得變質(zhì)或混入雜質(zhì)。

7、軸承裝配質(zhì)量的影響在軸承裝配過程中,應(yīng)嚴格按照裝配工藝規(guī)程操作,冷打、沖擊、磕碰、軸承滾道混入雜質(zhì)、外表面沾滿油污、不到位、軸的撓曲過大,定位不好、軸與軸承套的精度差,均影響到軸承裝配質(zhì)量,從而影響軸承的使用。聯(lián)軸器找正工藝差不符合要求,轉(zhuǎn)子存在動、靜不平衡,基礎(chǔ)剛性差、地腳虛,旋轉(zhuǎn)失速和喘振。有些轉(zhuǎn)子在運行過程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損,或者是軸出現(xiàn)彎曲,就會導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力,從而使軸承發(fā)熱、振動,滾道嚴重磨損,直至破壞。

8、選用軸承時應(yīng)注意該軸承的極限轉(zhuǎn)速、負載能力,不能超轉(zhuǎn)速、超負荷使用,那樣只會縮短軸承的使用壽命,得不償失。

9、軸承質(zhì)量的影響軸承質(zhì)量好壞常影響到電機正常運行,滾動軸承零件以點接觸或線接觸的形式,在高的交變接觸應(yīng)力下長期工作。主機的精度、壽命和可靠性很大程度上決定于軸承,劣質(zhì)軸承多表現(xiàn)出振動大、噪聲大、溫度高、壽命短的特點。軸承進廠須進行嚴格檢驗,以采用優(yōu)質(zhì)進口軸承為宜,如SKF或NSK,整體質(zhì)量水平較高。

軸承降溫有妙招

當軸承溫度高時,應(yīng)先從以下幾個方面解決問題。

1、加油量不當,潤滑油脂過多或過少時

應(yīng)當按照工作的要求定期給軸承箱加油。軸承加油后有時也會出現(xiàn)溫度高的情況,主要是加油過多。

這時現(xiàn)象為溫度持續(xù)不斷上升,到達某點后(一般在比正常運行溫度高10℃~15℃左右)就會維持不變,然后會逐漸下降。

2、所加油脂不符合要求或被污染時

潤滑油脂選用不合適,不易形成均勻的潤滑油膜,無法減少軸承內(nèi)部摩擦及磨損,潤滑不足,軸承溫度升高。

當不同型號的油脂混合時,可能會發(fā)生化學反應(yīng),造成油脂變質(zhì)、結(jié)塊,降低潤滑效果。

油脂受污染也會使軸承溫度升高,加油脂過程中落入灰塵,造成油脂污染,導(dǎo)致軸承箱內(nèi)部油脂劣化破壞軸承潤滑,溫度升高。

因此應(yīng)選用合適的油脂,檢修中對軸承箱及軸承進行清洗,加油管路進行檢查疏通,不同型號的油脂不許混用;若更換其它型號的油脂時,應(yīng)先將原來油脂清理干凈;運行維護中定期加油脂,油脂應(yīng)妥善保管做防潮防塵措施。

3、冷卻不足時

檢查管路是否堵塞,進油溫度及回水溫度是否超標。

若冷卻器選用不合適,冷卻效果差,無法滿足使用要求時,應(yīng)及時進行更換或并列安裝新冷卻器。軸流式引風機還應(yīng)檢查中芯筒的保溫和密封性。

4、以上方面都不存在問題時,檢查聯(lián)軸器

聯(lián)軸器的找正要符合工藝標準。在軸流式引風機、液力耦合器等找正時還應(yīng)考慮運行中設(shè)備受熱膨脹的問題。

引風機葉輪側(cè)因受熱膨脹,軸承箱升高;液力耦合器運行中溫度升高軸承箱膨脹,軸承升高,因此找正時電機要高一些,預(yù)留量的大小要依據(jù)設(shè)備的特性和運行中的溫度參數(shù)而定。

軸承檢查應(yīng)該關(guān)注什么

1、軸承質(zhì)量

首先,檢查潤滑油脂是否有變質(zhì)、結(jié)塊、雜質(zhì)等不良情況,這是判斷軸承損壞原因的重要依據(jù)。

其次,檢查軸承有無咬壞和磨損;檢查軸承內(nèi)外圈、滾動體、保持架其表面的光潔度以及有無裂痕、銹蝕、脫皮、凹坑、過熱變色等缺陷,測量軸承游隙是否超標;檢查軸套有無磨損、坑點、脫皮,若有以上情應(yīng)更換新軸承。

2、軸承的配合

軸承安裝時軸承內(nèi)徑與軸、外徑與外殼的配合非常重要,當配合過松時,配合面會產(chǎn)生相對滑動稱做蠕變。

蠕變一旦產(chǎn)生會磨損配合面,損傷軸或外殼,而且磨損粉末會侵入軸承內(nèi)部,造成發(fā)熱、振動和破壞。

過盈過大時,會導(dǎo)致外圈外徑變小或內(nèi)圈內(nèi)徑變大,減小軸承內(nèi)部游隙。

為選擇適合用途的軸承,要考慮軸承負荷的性質(zhì)、大小、溫度條件、內(nèi)圈外圈的旋轉(zhuǎn)狀各種條件因素。

3、軸承間隙的調(diào)整

軸承間隙過小時,由于油脂在間隙內(nèi)剪力摩擦損失過大,也會引起軸承發(fā)熱,同時,間隙過小時,油量會減小,來不及帶走摩擦產(chǎn)生的熱量,會進一步提高軸承的溫升。

但是,間隙過大則會改變軸承的動力特性,引起轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定。因此需要針對不同的設(shè)備和使用條件選擇核實的軸承間隙。

(來源:火電廠技術(shù)聯(lián)盟)