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　　摘　要：裝用滾動軸承的大中型電動機如果有漏電流，軸承的使用壽命就會極大縮短，有的運行1-2個月。有的運行幾天甚至幾小時便出現軸承溫度升高、振動和噪聲增大。通過對某大型電動機軸承的故障檢測及分析，提出了相應改進措施。
　　關鍵詞：滾動軸承；大型電動機；磨損；電蝕
　　某電動機廠生產的一臺直流電動機，功率1600kW，額定電壓750V，額定電流2293A，轉速380/800rmin，采用SKF調心滾子軸承23052CC/C3W33，單列圓柱滾子軸承NU1052，采用3號通用鋰基脂潤滑。在運行6個月后由于軸承溫度升高、噪聲及振動增大等原因返廠維修，軸承拆套后發現：球面滾子軸承多數滾動體表面存在細小點狀凹坑，保持架單面有磨損現象；NU1052軸承半邊內圈滾道有連續搓板狀灰暗受損痕跡，保持架有嚴重的銅磨屑現象。
　　1　軸承檢查及初步分析
　　1.1 SKF 23052CC/C3W33軸承檢查
　　如圖1所示，大多數滾動體表面有點狀凹痕，這與電流經過滾動體表面和異物進入滾動腔內進一步輾壓有關。如圖2所示，保持架無明顯損壞，但其一側端面有周向磨損痕跡，這是由于內圈在旋轉過程中與其他部件相干涉所致。 　　如圖3所示，外圈滾道有明顯的滾壓劃傷痕跡及電蝕痕跡^[1、2]，其與異物進入滾動腔和漏電流有密切聯系。內圈端面未見異常，內孔表面可見微動腐蝕痕跡（圖4）。 　　1.2 NU1052軸承檢查
　　滾動體外形基本正常，但可見明顯異物壓痕及灰暗的表面細小凹坑（圖5）。保持架磨損嚴重，大量的黃銅顆粒摻雜在潤滑油中（圖6），這與潤滑脂的選型不當有密切的關系。內圈半邊滾道表面有連續灰暗、融化、搓板狀、細小凹坑受損痕跡，為典型的過電流現象，如圖7所示。 　　2　故障原因分析
　　軸承在裝用投入運行的初期是正常的，這說明安裝過程并未對軸承造成嚴重損傷，軸承在運行6個月后出現問題，說明故障是在運行過程中逐步產生并對電動機的繼續運行構成了威脅。
　　從現場軸承拆套后可以看出，該電動機使用3號通用鋰基脂潤滑，潤滑脂量是充足的。但是從軸承23052CC/C3W33，NU1052的運行工況、結構形式來看，3號通用鋰基脂對于該軸承的運行工況存在一定的局限性。根據SKF軸承潤滑理論^[3]，滾子軸承的速度系數A在不同的區間有不同的潤滑方式。在本工況中，A=n×d_m=380×（260+400）/125400（其n為轉速；d_m為軸承平均直徑），在70℃工作溫度下，所需潤滑脂基油Z低粘度為14.2mm²/s，對應于40℃常溫下的潤滑脂基油Z低粘度為44mm^2/s。結合該工況屬于中速（A<150000）、輕載（C/P>10），故選擇常用稠度的潤滑脂即可。軸承NU1052加油運轉后，由于3號通用鋰基脂稠度過高，潤滑脂從滾動腔擠出后潤滑條件會減弱，滾動體柱面與銅保持架相摩擦，進而產生大量的銅屑粉，這與現場發現軸承潤滑脂內混有大量黃色金屬顆粒是相吻合的。
　　軸承NU1052內圈滾道表面半圈有連續電腐蝕受損痕跡，這是由于內圈滾道表面有漏電流經過，因電蝕首次形成微小灰暗凹坑^[1]，在高速轉動時滾動體表面的微小凹坑經線接觸滾壓后，二次形成機械共振，導致產生搓板狀的振痕。而從軸承23052CC/C3W33的失效特征來看，滾動體上存在大量點狀凹痕，這是因為電動機內由于磁路磁場不平衡等原因產生漏電流，電流流經軸承的滾動體和內、外圈時在接觸區表面發生放電現象，形成非常微小的灰暗凹坑，使滾道與滾子間的摩擦阻力增大，軸承溫度升高，潤滑脂受熱熔化溢出。由于磨損嚴重，電動機驅動端軸承出現位移，造成轉子驅動端與非驅動端不同心，軸承徑向受力不均，使滾動體與套圈產生劃痕，因細小銅粉進入滾動腔內進一步碾壓滾動體和內、外圈表面，形成肉眼可見的細小凹坑。
　　3　結論及改進意見
　　根據上述分析，對兩種軸承的失效做出如下結論：
　　（1）軸承NU1052加油運轉后，滾動體柱面與銅保持架相摩擦，產生大量的銅屑粉，這是由于3號通用鋰基脂稠度過高，脂被從保持架擠出后潤滑不良造成的。改用2號通用鋰基脂后，此現象消失。
　　（2）軸承23052CC/C3W33滾動體表面可見細小凹坑、NU1052內圈半邊滾道表面有連續電腐蝕搓板狀受損痕跡，為典型的過電流現象。為了使滾動軸承與其端蓋絕緣，可加絕緣墊圈，并對軸承的固定螺栓進行絕緣，隔斷軸承中電流的通路。具體可用6101環氧樹脂100份、二酊脂15份、乙二胺6-8份、石英粉50份的配方配制環氧膠，將環氧膠和玻璃絲帶一層一層涂在軸承外圈上，起到絕緣作用^[4]。
　　（3）軸承23052CC/C3W33保持架單面磨損說明軸承布置與其他部件有相互干涉的情況。建議嚴格按照安裝步驟進行裝配，確保軸承與其他部件沒有干涉。
　　參考文獻：
　　[1]吳又南,劉雙發.新編滾動軸承應用技術手冊[K].上海:上海科學技術出版杜,1997.
　　[2]王振華.實用軸承手冊[K].上海:上海科學技術文獻出版社,1990．
　　[3]郭惠俊.SKF軸承綜合型錄[Z].上海:上海科學技術出版社,1994.
　　[4]許凌云,張建忠,萬粟,等.電動機軸電流引起的軸承燒損及防止措施[J].河北電力技術,2003(3):17-18.