軸承系統是電機產品非常關鍵的質量運行要素,軸承發熱問題往往是軸承系統崩潰的主要原因。軸承發熱,會導致軸承潤滑脂降解失效,導致軸承內外圈及保持架等發生變形,輕者是軸承雜音問題,嚴重時導致軸承系統因燒蝕出現整臺電機報廢。

對於基本系列電機,軸承系統的問題相對少一些,只要按照電機的使用維護要求進行定期維護和保養即可,而對於變頻使用的電機,及低壓大功率和高壓電機,軸承系統的問題相對較多,解決起來有時很棘手。

導致電機軸承發熱的原因歸納和分析

(1)公差配合與電機運行工況的匹配問題。關於這個問題,我們在電機軸承的專篇中有過具體的分析和討論,特別是對於不同系列的軸承,其正常工作遊隙的滿足,要靠關聯零部件的尺寸公差進行控制,如深溝球軸承的工作遊隙,最好控制爲零遊隙或略有預緊狀態的負遊隙,而圓柱滾子軸承的工作遊隙則應爲正遊隙,即使很小也必須有,關於這方面的內容,在此不贅述。但在實際應用中,往往會因爲一些原因出現軸承配合不適宜的情況,或是因爲過盈配合導致工作遊隙的不適宜,也有因爲配合間隙過大發生的軸承跑圈問題,這都會導致電機軸承系統在短時間內崩潰。

(2)因爲電蝕導致的軸承燒蝕問題。這個問題也就是我們原來談到的軸電流問題,發生軸電流的必要條件是軸電壓和閉合迴路,對於變頻條件下使用的電機,以及大功率和高電壓電機,都會產生不同程度大小的軸電壓,當潤滑劑的絕緣性能無法承受的軸電壓發生時,較大的軸電流即會通過軸承形成閉合迴路,並對軸承系統零部件造成燒蝕問題,燒蝕的初期表現爲軸承雜音並伴有發熱,在很短時間內,會因軸承零部件的損壞及發熱問題,導致軸承系統嚴重故障。

對於軸電流導致的問題很多,有些電機可能會不良運行一段時間,而有的電機則會在幾個小時內發生嚴重故障。關於該問題,不少的情況下被認爲是軸承質量問題,反覆的更換軸承問題不會得到解決,在設計和製造階段採取必要的措施,以及使用過程中選擇質量較好的變頻器,都是一種非常有效和必要的措施。

(3)潤滑系統不適宜導致的發熱問題。對於該問題我們在前面的不少文章有過討論,一種情況是設計本身的不適宜性,軸承油腔過大且不能形成良好循環,會導致軸承發生;潤滑脂填充過多導致軸承系統散熱不暢;潤滑脂與使用工況不匹配,導致潤滑脂因熱降解或因冷結塊,都會導致軸承因潤滑不良而發熱;特別是電機運行過程中,定期的維護和保養特別重要。

(4)因電機溫升或運行環境溫度導致的軸承發熱問題。有的電機先天不足,存在溫升高問題,而有的電機運行環境比較惡劣,如高熱環境下運行的空壓機電機,這對軸承系統是較大的考驗,結合該問題,應從軸承材料及潤滑脂性能方面進行綜合考慮,避免軸承系統質量問題的發生。

當然,導致軸承系統質量問題的原因還很多,但只要切中要害,掌握問題根源,完全可以保證電機軸承系統質量的安全性和穩定性。

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