《电工技术》期刊精选——1250kW电机轴承“啃”轴的原因分析

电工技术 2018-05-05 11:22:52
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1250kW电机轴承“啃”轴的原因分析
    郑建新
    (青海盐湖工业股份有限公司化工分公司设备技术部,青海816000)

   【摘要】针对锅炉配套风机电机轴承“啃”轴现象,分析可能导致该故障的原因,最后得出故障是由轴承型号选择不当导致的结论。

    关键词 轴承跑内圈过盈配合轴向力轴电流对中

    1故障现象

    某日,巡检时发现#2锅炉配套的二次风机电机非负荷端轴承处冒烟,于是要求停机。停机时DCS显示轴承温度为33℃,半小时后升至85℃,随后的5分钟内又快速升至120℃左右并保持不再上升。现场有黑色油污从泄油孔渗出。打开电机后端盖,发现轴承6332M内仅有残存的黑色油污,轴承周围沾满黑色铁屑,轴承内圈与轴抱死,铸铁材质的轴承内压盖出现2处裂纹。切开轴承,发现3个滚球凹陷,轴承内圈与轴磨损严重,转轴拉毛最深处在3mm以上。

    #2锅炉配套二次风机电机故障发生5天后,#1锅炉配套的二次风机电机的主电源接线盒也出现冒烟现象。用2500V摇表测得电机定子线圈的绝缘电阻为无穷大,用直流电阻速测仪(ZRC-II)测得三相直阻均在495.6mΩ左右,风机端的在线测量振动仪显示振动未超标,故初步判断故障由非负荷端轴承损坏引起。打开电机,发现轴承与轴抱死,黄铜保持架裂开,轴承卡簧向外裂开,但润滑油脂正常。这就是典型的轴承“啃”轴现象,即轴承跑内圈故障。

    2台二次风机电机均在运行不到10天(从未满负荷运行)里便相继出现轴承跑内圈故障,因此决定对电机进行修复。

    2“啃”轴原因分析

    现对导致轴承“啃”轴的可能原因进行分析。

    (1)装配轴和轴承时未保证过盈量。车转轴时,均按图纸要求进行加工,且在车完后还要由2人各用1把尺子检验后才能组装,因此尺寸不会出错。装配轴承时,也完全按规程要求操作。由于转轴尺寸为160mm+(0.015~0.04)mm,6332M内径尺寸为160mm—(0~0.025)mm,即过盈量为0.015~0.065mm,因此故障由过盈量不足引起的可能性可以排除。

    (2)轴承质量有问题或轴承型号选择不合适。因电机轴承采用的是国内知名厂家的产品,故轴承质量不存在问题。电机轴承型号为6332M,其公差为“0”级,游隙为“0”组。对一般电机而言,“0”级公差已经可以满足使用要求,但“0”组游隙一般用在低转速、小容量的电机上,轴承游隙选择过小易造成轴承温度过高。这2台电机轴伸端都仅有一盘N332M滚柱轴承,故电机的轴向力都要由非轴伸端的6332M来克服。6332M轴承的径向游隙偏小,运行中该轴承要承受轴向力和径向力的共同作用,于是滚球与轴承内、外圈剧烈磨擦使内圈受热膨胀从而发生轴承“跑内圈”事故,因此要求更换为6332M/C3轴承,游隙相应地由最小20μm增至最小53μm。

    (3)轴承运行中受到较大的轴向力作用。由于此类电机的轴向窜量最大位为1.5mm,因此非轴伸端6332M会受到较大的轴向力。但电机磁力中心线的确定是在电机对中找正后又空载运行2小时后确定的,且风机的电机端有2盘背靠背向心球轴承,联轴器为弹性膜片(铜合金)式,故若对中符合要求,则在正常运行时电机非轴伸端不会承受较大的轴向力,轴向窜量也不会超过0.1mm。

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