电机轴承温度过高和振动问题研究

电机轴承温度过高和振动问题研究

(广西防城港核电有限公司广西防城港538001)

摘要:电机是重要的发电设备,直接关系到电力生产质量和效率。电机轴承是电机的重要组成部分,在实际的运行过程中也是故障发生率较高的部位,其中,轴承的运行温度过高和振动异常成为影响电机正常运行的最主要因素。本文简单分析了电机轴承温度过高和振动问题原因以及相关故障案例,并探讨了电机轴承温度过高和振动问题处理措施。

关键词:电机;轴承;温度;振动

引言

电机在运行中出现轴承温度过高及振动异常是普遍存在的现象,其原因是多方面的。在分析及处理此类异常时,往往容易忽略选择的轴承型号是否合适,特别是蛇形弹簧片连接的联轴器的配合是否良好等问题,这将导致在实际分析及处理问题时出现偏差。因此,必须根据温度及振动异常特征、轴承型号性能及联轴器连接方式等作全面分析。同时,在很大程度上,电机良好的装配和日常定期维护也是电机正常运行的保证。因此,在检修过程中,对电机轴承发热现象以及振动问题进行整治,对于确保电机的运行质量具有重要意义。

1电机轴承温度过高和振动问题原因

电机运行中轴承温度过高及振动异常的原因有很多,包括电机本身电磁和机械以及负载机械等方面的问题,都会对电机轴承的温度及振动产生影响。轴承温度过高最常见的原因有:油脂过多或缺油;轴颈与轴承配合过松;轴承与轴套配合过松;润滑油有杂质;润滑油脂牌号不合适;电机振动过大或轴承损坏等。电机振动异常最常见的原因有:电机与负荷设备中心不准;电机基础与电机发生共振;电机转子轴弯曲;转子平衡块脱落;转子铁心松动;定、转子气隙偏差过大;定、转子相磨;轴承损坏或间隙过大;电机安装不紧固或装配不良以及负载振动过大等。

2电机轴承温度过高和振动案例分析

2.1电机轴承故障表现

通过对电机进行解体检查,判定电机产生故障的部位为驱动端轴承,驱动端轴承故障导致电机运行时出现异音、振动高、温度高的状况。对电机进行解体检查发现如下轴承故障:驱动端轴承油脂发黑,且端盖内油脂少量呈细小颗粒状;驱动端轴承保持架变形;驱动端轴承与轴抱死;非驱动端轴承内油脂发黑。

2.2故障原因分析

第一,润滑油不足、失效、过量是引起电机轴承故障(高温、振动大、声音异常)的最常见原因之一,因润滑油失效、不足、过量会使轴承因缺少润滑造成滚珠与轴承内外圈之间发生机械摩擦,导致轴承出现变形、高温等故障现象;第二,因负载过大、与泵连接状况差会使电机轴承受到过大应力,导致轴承出现金属疲劳、摩擦力变大、金属刮擦等故障现象;第三,安装尺寸配合不当,电机解体回装过程中,因未测量、工作人员技能水平不足等因素使部分零部件安装尺寸、位置没有满足程序要求,电机运行时,可能造成电机零部件刮擦、轴承跑圈等后果。

3电机轴承温度过高和振动问题处理措施

3.1加强电机空载温升试验

电机投入运行前,为确保运行质量需要对电机端径跳和轴跳进行测量,之后放置在立式电机测试平台上进行空载轴承温升测试,基本测温示意图如图1。电机空载温升试验主要测试电机轴承的温度,电机绕组温升试验在样机试制完成可以验证绕组温升是否合格,所以空载试验重点是测量轴承温升,检测电机整体温度升高,定转子膨胀后,轴承的游隙变化,确定轴承所受轴向和径向力的状态,从而对电机温度升高后的轴承受力情况进行验证,从而有效预防电机轴承温度过高的问题。

图1电机空载温升试验

3.2电机定、转子的检查及处理

为了减少由于电子转子造成的温度和振动问题,在电机检修过程中,需要做到以下几点:第一,拆除电机,将电机运返电机厂进行改造、处理;第二,拆解电机,并将其清洗、烘干;第三,电机定子三相直流电阻和绝缘电阻的测定、线圈匝间绝缘耐冲击电压试验;第四,检查电机槽楔、线圈端部的绑扎是否松动,绝缘件是否老化,电机引线是否老化开裂;第五,电机定子浸漆绝缘处理1次,定子线圈端部及铁心表面喷8037号绝缘覆盖漆;第六,检查转子鼠笼铜排是否松动,与端环的焊接是否开裂或脱焊等。

3.3给电机轴承补充润滑油脂

电机运行维护人员要根据不同电机的特点,确定周期(一般为15天),给电机轴承补充润滑油脂。补充润滑油脂时,要确保油脂不受粉尘、杂质污染。加油脂时,将油脂抹在手心,用另一只手的手指按压油脂,感觉无颗粒异物后再将油脂加入轴承内,或通过加油枪加入轴承内。每次补充的润滑油脂不宜太多,约占轴承总油脂量的20%即可。在电机运行中加油脂时,要在轴承温度正常时进行,并且将要加油脂的总量分2次来加,先加一半,过15min后轴承温度不升高再加另一半。

3.4调整和改造电机轴承结构

第一,根据滑动轴承结构尺寸,重新制作新转轴,更换电机转轴;第二,将前后两端的端盖改为滑动轴承式端盖,更换电机两端的端盖;第三,定子两端止口平面螺孔的位置及尺寸应根据两端端盖上的螺孔重新配钻,将电机原有的4个地脚孔加工成腰形孔,即将原有的孔沿轴向方向两边各放长5mm,以保证电机在安装时轴向位置可以调整;第四,转子重新校动平衡,并在转子铁芯表面喷8037号绝缘覆盖漆;第五,电机总装时需保证定转子之间的间隙,并在端盖和定子止口之间打定位销,以保证定转子之间的间隙不变。

3.5做好电机轴承日常运行检修

第一,尽量保证电机运行时通风良好,定期吹扫电机冷却器的通风道,夏季环境温度较高时,轴承温度也会升高,此时可用冷风机或风扇对电机轴承盖表面进行吹风冷却;第二,电机运行时,可拆下轴承油封盖检查润滑油脂是否变色或变质,轴承是否磨损,如有,应及时检查处理;第三,电机停运时,应检查联轴器的对轮及蛇形弹簧片是否有磨损,并加润滑油脂,确保联轴器的配合良好且紧固,蛇形弹簧片应定期更换,如半年或1年;第四,定期巡视电机的运行情况,测量电机轴承的振动和温度,用听针听电机和轴承有无异响,并做好必要的设备跟踪记录,以备数据分析、判断故障时使用。

结束语

总而言之,电机使用过程中,时常因轴承选型和零部件与轴承配合等存在的隐性问题,造成电机或轴承温度过高或者振动异常问题,难以满足设备使用要求。针对这些问题,相关运行维护人员需要采取有效的措施,并根据工作经验,及时、快速排除故障,确保电机处于良好的工作状态。

参考文献:

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[2]陈金刚.立式电机轴承温度过高的影响因素和问题处理[J].电机与控制应用,2014,41(10):37-39+52.

[3]王祖强,张辉.大型交流电机轴承座振动原因分析[J].中国城市经济,2011,(15):298.

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