高壓電機軸承故障分析
2016-10-11張立春1 單光華2
（1.貴州省遵義市習水縣中電投二郎電廠，貴州遵義 564611；2.浙江國華浙能發(fā)電有限公司，浙江寧波 315612）
（1.貴州省遵義市習水縣中電投二郎電廠，貴州遵義 564611；2.浙江國華浙能發(fā)電有限公司，浙江寧波 315612）
摘 要：電機將電能轉換成機械能，在各大電廠都發(fā)揮著重要的作用。作為電廠電機檢修的工作人員，要維護好設備，必須掌握一定的理論知識和實踐技能，才能使機組安全、正常運行。現對電機經常出現的故障進行歸類后加以分析，并建議運用一些簡單但實用的修理工藝和操作方法盡快排除故障，恢復電機的正常運行。
關鍵詞 ：高壓電機；軸承；故障；原因；處理措施
1 日常巡檢時遇到的電機異常
我們巡檢時用聽棒監(jiān)聽軸承聲音，目前，我們都是憑經驗判別聲音的。電機在正常運行時，聲音應很均勻，無雜聲和特別聲。如在運行中發(fā)生似口哨的響聲，切斷電源后馬上消失，其原因為電磁噪聲；如有特別大的“嗡嗡”聲，表示電流過大，是由于超負載或各相電流顯著不平衡所引起（嚴重不平衡是由接錯或短路引起的）；如果轉子籠條有斷條，就會使電機轉矩降低，負載時定子電流就時高時低，顯出周期性的震蕩現象，并發(fā)出時高時低的“嗡嗡”聲，機身發(fā)生振動；如有“咝咝”聲，表示軸承內潤滑脂不足；軸承中鋼珠損壞，運轉時就有周期性的“咕嚕”聲；如定子鐵芯疊片過于松弛，在定子外殼上能聽到一種特別的“吱吱”的電磁聲；如有不均勻的碰擦聲，那就是轉子與定子相碰擦了。
2 送風機電機軸承故障情況及原因分析
2.1故障發(fā)生和處理情況
2007-10-17T22：26，3A送風機電機自由端軸承溫度突然升高；22：30，電流升高；22：47，電機自由端軸承溫度升高至110℃，運行值班員緊急停止電機運行。公司領導立即組織我部電機檢修人員對該電機進行檢查，解體電機后端蓋后發(fā)現3A送風機電機自由端軸承（SKF6332/C3）保持架有3處斷裂，內、外擋油蓋與電機軸肩有磨痕，內擋油蓋磨損嚴重，軸承潤滑油脂因高溫已融化溢出，軸承不能轉動，將軸承拆除后檢查電機軸有損傷，外觀檢查Z初發(fā)熱點是由軸承保持架損壞與軸承內徑發(fā)生摩擦所致。我們對3A送風機電機軸徑磨損處進行了表面處理，并更換了內擋油蓋和軸承，于2007-10-18T11：07啟動投入運行。
2.2故障原因分析
2.2.1故障軸承檢查結果
3A送風機電機后端蓋解體后，檢查后側軸承保持架有3處斷裂，軸承內、外圈滾道凹凸不平，內、外圈滾道表面金屬層已過熱脫落，內、外擋油蓋與電機軸肩有磨痕，內擋油蓋磨損嚴重，軸承潤滑油脂因高溫全部融化溢出，軸承不能轉動，將軸承拆除后檢查電機軸有損傷，外觀檢查Z初發(fā)熱點是由軸承保持架損壞與軸承內徑發(fā)生摩擦所致。根據檢查結果判斷故障過程為運行中首先保持架突然斷裂，電機保持架與軸承內徑碰磨，軸承溫度迅速升高，造成軸承燒損，同時使電機軸承間隙增大，轉子軸中心降低，造成轉子與內小蓋碰磨，故障過程中電機電流和振動同時發(fā)生瞬間躍變。該故障軸承標明制造商——SKF，型號為6332/C3、產地標明SWEDEN。故障發(fā)生后物資部及時聯(lián)系供應商到現場檢查該軸承失效原因，SKF公司技術人員確認該型號軸承瑞典早已不生產，即確認為冒牌產品，供應商同意全部免費更換。
2.2.2檢查點檢記錄情況
3A送風機電機故障當天點檢各項數據無異常，測量垂直振動0.006mm，水平振動0.006mm，軸向振動0.035mm，且電機運行聲音正常，負荷側軸承溫度51℃（外部測量），自由端軸承溫度42℃（外部測量），各項數據均反映電機狀態(tài)正常。
1 日常巡檢時遇到的電機異常
我們巡檢時用聽棒監(jiān)聽軸承聲音，目前，我們都是憑經驗判別聲音的。電機在正常運行時，聲音應很均勻，無雜聲和特別聲。如在運行中發(fā)生似口哨的響聲，切斷電源后馬上消失，其原因為電磁噪聲；如有特別大的“嗡嗡”聲，表示電流過大，是由于超負載或各相電流顯著不平衡所引起（嚴重不平衡是由接錯或短路引起的）；如果轉子籠條有斷條，就會使電機轉矩降低，負載時定子電流就時高時低，顯出周期性的震蕩現象，并發(fā)出時高時低的“嗡嗡”聲，機身發(fā)生振動；如有“咝咝”聲，表示軸承內潤滑脂不足；軸承中鋼珠損壞，運轉時就有周期性的“咕嚕”聲；如定子鐵芯疊片過于松弛，在定子外殼上能聽到一種特別的“吱吱”的電磁聲；如有不均勻的碰擦聲，那就是轉子與定子相碰擦了。
2 送風機電機軸承故障情況及原因分析
2.1故障發(fā)生和處理情況
2007-10-17T22：26，3A送風機電機自由端軸承溫度突然升高；22：30，電流升高；22：47，電機自由端軸承溫度升高至110℃，運行值班員緊急停止電機運行。公司領導立即組織我部電機檢修人員對該電機進行檢查，解體電機后端蓋后發(fā)現3A送風機電機自由端軸承（SKF6332/C3）保持架有3處斷裂，內、外擋油蓋與電機軸肩有磨痕，內擋油蓋磨損嚴重，軸承潤滑油脂因高溫已融化溢出，軸承不能轉動，將軸承拆除后檢查電機軸有損傷，外觀檢查Z初發(fā)熱點是由軸承保持架損壞與軸承內徑發(fā)生摩擦所致。我們對3A送風機電機軸徑磨損處進行了表面處理，并更換了內擋油蓋和軸承，于2007-10-18T11：07啟動投入運行。
2.2故障原因分析
2.2.1故障軸承檢查結果
3A送風機電機后端蓋解體后，檢查后側軸承保持架有3處斷裂，軸承內、外圈滾道凹凸不平，內、外圈滾道表面金屬層已過熱脫落，內、外擋油蓋與電機軸肩有磨痕，內擋油蓋磨損嚴重，軸承潤滑油脂因高溫全部融化溢出，軸承不能轉動，將軸承拆除后檢查電機軸有損傷，外觀檢查Z初發(fā)熱點是由軸承保持架損壞與軸承內徑發(fā)生摩擦所致。根據檢查結果判斷故障過程為運行中首先保持架突然斷裂，電機保持架與軸承內徑碰磨，軸承溫度迅速升高，造成軸承燒損，同時使電機軸承間隙增大，轉子軸中心降低，造成轉子與內小蓋碰磨，故障過程中電機電流和振動同時發(fā)生瞬間躍變。該故障軸承標明制造商——SKF，型號為6332/C3、產地標明SWEDEN。故障發(fā)生后物資部及時聯(lián)系供應商到現場檢查該軸承失效原因，SKF公司技術人員確認該型號軸承瑞典早已不生產，即確認為冒牌產品，供應商同意全部免費更換。
2.2.2檢查點檢記錄情況
3A送風機電機故障當天點檢各項數據無異常，測量垂直振動0.006mm，水平振動0.006mm，軸向振動0.035mm，且電機運行聲音正常，負荷側軸承溫度51℃（外部測量），自由端軸承溫度42℃（外部測量），各項數據均反映電機狀態(tài)正常。
2.2.3檢查該電機歷史檢修記錄情況
3A送風機電機在2007年3月份機組大修時進行了大修，更換了前后側軸承。檢查該電機更換軸承檢修記錄數據均合格，三級驗收記錄齊全，均驗收合格，因此可以排除檢修質量問題導致故障的可能。
2.2.4排查同批次軸承情況
故障發(fā)生后，我們立即對同批次軸承使用情況進行了排查，對同批次庫存軸承進行了封存，對已使用的同批次軸承進行重點監(jiān)控，并已排查更換計劃，如不及時更換將會出現3A送風機電機軸承故障類似問題。
2.2.5更換的3個軸承的共同點
（1）軸承上都有生銹的痕跡而且很明顯。軸承從倉庫領出后要經過仔細檢查后才能進行安裝，而且安裝要經過三級質量驗收人員檢查通過，新安裝的軸承外觀不會有瑕疵；軸承投入運行后運行時間只有7個月，不可能嚴重生銹，但檢查以上更換的3個軸承上都有較嚴重的銹跡，明顯說明該批次的軸承為劣質軸承。
（2）軸承保持架過松。軸承保持架是軸承的重要組成部分，其將軸承滾珠等距離隔開，引導滾珠在正確的滾道上運動，改善軸承內部載荷分配和潤滑性能。如果保持架過松，將使保持架與滾子或軸承內圈接觸處產生磨損、碰撞，甚至導致保持架斷裂。
2.2.6故障分析結論
通過以上分析，可以排除風機系統(tǒng)設計、軸承運行維護、檢修質量問題導致故障的可能性，并且SKF廠家和故障供貨商已認定軸承質量存在問題，而且檢查同批次的其他軸承同樣存在相同的質量問題，可以判斷導致3A送風機電機后側軸承失效故障的原因為軸承質量差。這也說明3號機組大修期間更換的產地為瑞典的同批次深溝球軸承可能全部存在質量隱患，威脅設備安全運行，因而必須對3號機組大修期間更換的同批次軸承的高壓電機加強點檢，同時盡快有計劃地安排更換劣質軸承，以徹底消除隱患。
3 處理措施
（1）3號機組大修期間更換了同批次軸承的高壓電機加強點檢，同時盡快有計劃地安排更換劣質軸承，徹底消除隱患。
（2）該批次軸承的供貨商為物流網上指定的SKF軸承供貨商，所以應加強對指定的SKF軸承供貨商的管理，從源頭上控制質量不良的軸承進入電力生產系統(tǒng)，同時提高技術人員對軸承質量的辨識能力。
4 結語
本文所述是筆者在電機維護、檢修工作中的心得和一些總結，希望在以后的工作中，能在不斷縮小檢修維護技能差距的同時，努力提高自己的職業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)，也只有這樣才能緊跟時代的步伐穩(wěn)步向前，也才能更好地服務于企業(yè)、服務于社會。
【參考文獻】
[1]宋昌才.電機軸承使用手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009：50.
3A送風機電機在2007年3月份機組大修時進行了大修，更換了前后側軸承。檢查該電機更換軸承檢修記錄數據均合格，三級驗收記錄齊全，均驗收合格，因此可以排除檢修質量問題導致故障的可能。
2.2.4排查同批次軸承情況
故障發(fā)生后，我們立即對同批次軸承使用情況進行了排查，對同批次庫存軸承進行了封存，對已使用的同批次軸承進行重點監(jiān)控，并已排查更換計劃，如不及時更換將會出現3A送風機電機軸承故障類似問題。
2.2.5更換的3個軸承的共同點
（1）軸承上都有生銹的痕跡而且很明顯。軸承從倉庫領出后要經過仔細檢查后才能進行安裝，而且安裝要經過三級質量驗收人員檢查通過，新安裝的軸承外觀不會有瑕疵；軸承投入運行后運行時間只有7個月，不可能嚴重生銹，但檢查以上更換的3個軸承上都有較嚴重的銹跡，明顯說明該批次的軸承為劣質軸承。
（2）軸承保持架過松。軸承保持架是軸承的重要組成部分，其將軸承滾珠等距離隔開，引導滾珠在正確的滾道上運動，改善軸承內部載荷分配和潤滑性能。如果保持架過松，將使保持架與滾子或軸承內圈接觸處產生磨損、碰撞，甚至導致保持架斷裂。
2.2.6故障分析結論
通過以上分析，可以排除風機系統(tǒng)設計、軸承運行維護、檢修質量問題導致故障的可能性，并且SKF廠家和故障供貨商已認定軸承質量存在問題，而且檢查同批次的其他軸承同樣存在相同的質量問題，可以判斷導致3A送風機電機后側軸承失效故障的原因為軸承質量差。這也說明3號機組大修期間更換的產地為瑞典的同批次深溝球軸承可能全部存在質量隱患，威脅設備安全運行，因而必須對3號機組大修期間更換的同批次軸承的高壓電機加強點檢，同時盡快有計劃地安排更換劣質軸承，以徹底消除隱患。
3 處理措施
（1）3號機組大修期間更換了同批次軸承的高壓電機加強點檢，同時盡快有計劃地安排更換劣質軸承，徹底消除隱患。
（2）該批次軸承的供貨商為物流網上指定的SKF軸承供貨商，所以應加強對指定的SKF軸承供貨商的管理，從源頭上控制質量不良的軸承進入電力生產系統(tǒng)，同時提高技術人員對軸承質量的辨識能力。
4 結語
本文所述是筆者在電機維護、檢修工作中的心得和一些總結，希望在以后的工作中，能在不斷縮小檢修維護技能差距的同時，努力提高自己的職業(yè)技能和專業(yè)素養(yǎng)，也只有這樣才能緊跟時代的步伐穩(wěn)步向前，也才能更好地服務于企業(yè)、服務于社會。
【參考文獻】
[1]宋昌才.電機軸承使用手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2009：50.
來源：《機電信息》2015年第27期
