電機軸承故障原因分析
2023-12-12
陳金剛
來源：電機實用技術探析
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軸承運轉過程中潤滑不足或潤滑脂過多；潤滑脂中夾有雜物；轉動部分與靜止部分相擦；軸承走內圈或外圈（軸承與端蓋配合過松或過緊）；電機軸承受軸向力或偏斜角過大，引起軸承工作游隙的減小等問題，都會造成軸承溫度增高，噪音，振動加大。
滾動軸承潤滑脂填充量可參考下列原則：1）一般軸承內不應裝滿潤滑脂，以裝軸承內腔全部空間的1/2-3/4為宜。2）臥式電機的軸承，填充內腔空間的2/3-3/4。立式電機的軸承填充腔內空間的1/2（上側），3/4（下側）。3）在容易污染的環境中，對于低速或中速的軸承，要把軸承和軸承盒里全部空間填滿。4）高速軸承在裝脂前應先將軸承放在優質潤滑油中，一般是在所裝潤滑脂的基礎油中浸泡一下，以免在啟動時因摩擦面潤滑脂不足而引起軸承干磨。5）電機加油時，為了加油方便和避免加油過多，有時只對軸承的外側進行加油，這時會因電機運轉時沒有達到足夠的時間，潤滑脂沒有分布到軸承的內部，滾動體表面形不成完整的油膜，導致電機軸承異響，所以加油時，好用定量注脂機，按軸承所需要的加油量，進行定量均勻加油。電機軸承潤滑脂填充量與軸承溫度和運轉時間之間的關系見圖1。根據電機起動后測量軸承的溫度變化，可以基本判斷軸承內部的運轉情況及油脂填充量是否合適。運轉正常的電機軸承所加潤滑脂的量，是電機軸承經過一段時間的磨合，溫度升高后再下降，而且平穩在一個較低的溫度范圍；如果開始運轉軸承溫升就較高，并持續在一個較高的溫度范圍時，要停下檢查，通常是油脂過量引起；若開始溫度基本沒有升高，維持在較低的溫度，運轉一段時間后，溫度升高，且居高不下，則可視為加脂量不足。一般滾動軸承的加脂量不超過軸承空間的80%，相關試驗證明，加脂量為軸承空間的50%-70%合適。通過圖1可以看出，潤滑脂的添加量過多或過少都可能造成軸承溫度高。
潤滑脂中夾有雜質容易使軸承產生雜音，溫度升高。如果在軸承保持架內存在微小的剛性物質，會在電機運行過程中引起軸承的滾道損壞，對滾動軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫度、振動等造成重要影響，使電機振動噪音加大，軸承溫度升高，導致電機軸承過早磨損或燒毀，使軸承不能持續的正常工作。分析軸承損壞的原因表明，40%左右的軸承損壞都與潤滑不良有關。特別是電機在保存過程中，因為絕緣漆揮發出來的酸性物質在一定的溫度、濕度下形成腐蝕性的物質，把軸承溝道腐蝕，軸承易產生漆銹，造成軸承運轉困難，潤滑脂失效，噪音振動加大，軸承會很快損壞。因此，軸承的良好潤滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。
電機軸承的轉動部分與靜止部分相擦易造成軸承溫度高，引起電機軸承發熱。電機軸承與軸承蓋相互摩擦，主要原因是電機在軸承蓋的加工過程中沒有按要求加工或者在裝配時發生偏心，導致電機軸承轉動時，局部摩擦。如果是輕微摩擦，軸承會發熱，拆開電機檢查會發現黑色的摩擦痕跡。如果是由于電機軸承蓋內圓發生偏心，或者是裝配時小蓋緊偏，會引起電機摩擦嚴重。此時如果電機的轉速較高，在軸承相摩擦的地方會很快發熱變紅，導致電機摩擦部分發生形變，直到停止運轉，如果沒有及時的切斷電源，就會導致電機的燒毀。
軸承走內圈或外圈（軸承與端蓋配合過松或過緊），電機軸承裝配不當是造成軸承走內圈或外圈的直接原因。常見的電機軸承裝配不當，是在軸承冷裝過程中沒有均勻敲擊內圈，引起的軸承內徑磨損，導致了電機的軸承內圈與軸承間的配合失去了原有的過盈量或者是縮小過盈量，出現了跑內圈的現象；在電機的端蓋裝配過程中，沒有對其進行均勻敲擊，引起的端蓋軸承室與軸承的外圈配合過松，會出現軸承的跑外圈現象。不論是軸承的跑內圈還是跑外圈，都可能引起電機在運行過程中的軸承溫度的急劇上升，加速軸承磨損，尤其是軸承的跑內圈故障，很容易造成軸承磨損嚴重。但為保證軸承的工作游隙，軸承室與軸承外徑的配合較松時，軸承允許有間斷性的外跑現象，一般情況下不會造成軸承的溫度上升。
電機軸承受軸向力或軸承運轉時的偏斜角過大，會引起軸承游隙的減小，造成軸承運轉時的溫度增高。電機與軸承配套的零部件的軸向尺寸累積誤差和形位公差超標，會使軸承的滾動體受到不應有的額外力，造成軸承的軸向游隙減小，磨損加劇，直接表現為軸承的振動噪音加大，長時間運行就會引起軸軸承過熱，造成軸承過早損壞。
