热电厂高压电机轴承故障的原因分析

     在发电厂及大型企业的生产过程中，电动机是主要的动力源，一旦发生故障，对整个生产所带来的损失是相当大的，尤其是大、中型高压电动机，可严重影响到整个生产过程。根据我们对电机故障的统计发现，轴承损坏或因为轴承损坏而造成的电机故障，占了电机全部故障的70%以上，为此我们对我厂部分高压电机轴承故障发生较多的原因进行了一些分析，并提出了防范措施。如有不当之处，欢迎大家批评指正。

一、故障简述     2010年8月18日，4号炉乙排电机运行中因轴承故障停运 ，因轴承抱轴，由检修车间电气二班紧急将5号炉乙排电机更换至4号炉乙排位后恢复运行。       2010年8月30日，4号炉甲排粉机电机运行中因轴承故障停运 ，因轴承抱轴，由检修车间电气二班紧急将5号炉甲排电机更换至4号炉甲排位后恢复运行。

    2011年1月04日晚，5号炉甲送机电机运行中因轴承故障停运，经紧急抢修，更换轴承后恢复运行。

    2011年5月23日，运行人员在DCS上发现5号炉乙排电机前侧轴承温度由51℃迅速上升至73℃，运行人员到就地检查发现轴承冒烟，迅速停止乙排运行。5月25日10:40，5号炉乙排检修完毕投入运行。

    2011年10月12日18:16，运行人员在DCS上发现4号炉甲排电机前侧轴承温度由53℃迅速上升，运行人员到就地检查发现轴承冒烟，迅速停止甲排运行。电机停运后对甲排进行盘车，可盘动。根据此情况安排对甲排电机前轴承进行加油，加油后电机运行振动超标，停运电机连夜进行轴承更换处理。 14日14:30更换转子后，4号炉甲排电机单试完毕投入运行。

    2011年10月17日，检修车间电二班对3号炉甲磨电机进行换油作业，拆除电机联轴器侧端盖时 ，滚珠散落，更换轴承后电机单试合格。

二、原因分析

    5号炉乙排电机解体后照片

    3号炉甲磨电机负荷侧解体后情况：

    我厂YKK系列故障电机均为南阳防爆电机公司制造，电压等级6.3kV，电动机采用箱式结构。机座采用钢板焊成的箱型结构，重量轻、刚度好。

    该系列电机负荷侧的轴承为“圆柱形滚子轴承”，空侧为“向心推力球轴承”，在电机的运行中，转子长度的变化由负荷侧调整。轴承附件结构：由内向外依次为内油封盖、轴承、挡油盘、外油封盖、“梯形槽密封”装置，这样可确保轴承内部的清洁 。 

轴承故障的原因分析

    1、轴承外套与电机端盖轴承座内孔的配合采用基孔制，实际配合多为紧密配合,紧密量在0.005－0.01mm；轴承内套与轴颈的配合采用基轴制，实际配合为过盈配合，过盈量0.01－0.03mm。轴承内径与转轴、轴承外径与端盖配合公差不在公盈值范围内，或者说配合过松，轴承易“跑”外套或“磨”内套，必然导致电机轴承过早损坏；若配合过紧，则又会影响轴承的正常工作间隙，当电机运行一段时间后，随着温度的升高，轴承的工作间隙减少，间隙变小会导致轴承发热甚至烧毁。

    2、轴承质量存在问题，制造厂家轴承出厂间隙不统一，轴承间隙值普遍偏大，轴承骨架松动及滚体损坏，甚至厂家提供的轴承为翻新轴承；

    3、轴承的外侧装有一个距轴承间隙很小的挡油盘，这样即不利于轴承的散热和润滑脂的循环 ，并且在挡油盘内孔与轴的配合松动后，容易产生异音和故障。

    4、轴承加入润滑脂后有赃物进入轴承室，造成润滑脂变质， 运行中轴承润滑脂缺少或由于机械原因引起电机轴承故障。

    5、检修工艺标准执行不严，轴承检修质量把关不严，装配工艺不当，未按标准执行。

三、防范措施

    严格执行电动机检修工艺规程，规范填写检修记录，杜绝检修中随意杠改和简化数据测量、填写的陋习，由技术人员和管理人员对检修记录做跟踪检查，确保检修记录的准确性和完整性。对电机加油作业卡进行修订，要求检修人员严格按照作业卡执行，加油前核对并确认润滑油牌号、每次加油数量并接受工艺车间的监督检查。认真执行设备巡检制度，提高巡检质量，及时发现设备缺陷并尽早消除，确保设备安全运行。

四、经验借鉴     河曲电厂60万千瓦机组磨煤机电机。该电机为上海电机厂生产的YTM630-6型、功率1120KW。该电机运行中其主要存在的问题是“轴承发热”，尤其是负荷侧轴承，温度可高达80度以上。据分析认为：该电机轴承附件的结构不合理是导致“轴承发热”的主要原因：该电机轴承油室过小和轴承外侧安装的挡油盘是造成运行中轴承发热的主要问题。该电机的出风是在负侧，而负侧的滚柱轴承摩擦系数又大于空侧的球形轴承，所以造成负侧的轴承温度偏高。对此将两侧轴承进行了换位改造，负侧轴承改为6334型，空侧轴承改为NU234, 其它部分则完全按照进口电机的结构进行了改造。目前，改造后的电机运行正常，负侧的轴承温度比负侧端盖的温度低5℃以上，达到了良好的效果。         济宁电厂30万千瓦机组的一次风机电机。同为上海产，YKK560-4型、功率1250KW，其轴承故障与河曲电厂的磨煤机电机基本相同，所以采用了与河曲电厂基本相同的改造方案。因为其转速及轴承的不同，所以其改造的具体项目也不同。负侧轴承由原来的NU332改为6332，空侧轴承由原来的6330改为NU230。改造后达到了良好的运行状况。         莱城电厂30万千瓦机组的一次风机电机。该电机为湘潭电机厂生产的YKK560-4型、1250KW高压电动机。该电机多次发生轴承的损坏故障，尤其是负侧的外轴承和空侧轴承，最短的损坏周期达几天。轴承的结构是，负荷侧为双轴承，外侧为N332柱型轴承，内侧为6232球型轴承，空载侧为N332柱型轴承。分析认为，该电机主要是轴承的选用问题，轴承的允许转速不够是造成空载侧轴承和负荷侧外轴承损坏的一个根本原因。对此将该电机负侧改为6236球型单轴承结构，空侧改为NU232轻型滚柱轴承。经计算轴承的承载能力完全可达到电机的要求，改后的轴承允许转速则提高了300转/分，其它部分则完全按照进口电机的结构进行改造。目前对所有机组的一次风机电机全部进行了改造，其改造最早的已运行了5年，效果良好。

    轴承质量的好坏及轴承的正确选择是电动机稳定运行的前提，检修过程中使用正确的轴承装配工艺是电动机稳定运行的保证，运行中合理的维护保养是电动机稳定运行的基础。通过不断积累、摸索检修经验，准确判断轴承故障的原因，科学分析轴承损坏性质，为进一步减小轴承运行故障提供科学的依据。