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1、电机巡检有关方面知识讲座一、轴承结构及类型 滚动轴承包括径向轴承和推力轴承，以供径向负荷和轴向负荷。一般来讲，滚珠轴承承受轻、中负荷。滚子轴承承受重负荷。径向负荷指垂直于轴心的负荷，轴向负荷（推力负荷）是作用在沿着轴心线上的负荷。二、为什么轴承会损坏 仅有部分的轴承在实际应用中损坏。大部分的轴承应用超过机器或设备本身的寿命。轴承损坏的原因很多超出原先预估的负载，非有效的密封或过紧的配合所导致的过小轴承间隙等。这些因素中的任一因素皆有其特殊的损坏形式。且会留下特殊的损坏痕迹。因此，检视损坏轴承，在大多案例中可以发现其可能的导因，并且基于这些发现，采取防止再发的对策。大体上来说，有三分之一的轴承损
2、坏导因于疲劳损坏，另外三分之一导因于润滑不良，其他三分之一导因于污染物进入轴承或安装处理不当。然而，这些损坏形式亦与工业类别有关。例如，纸浆与造纸工业多半是由于润滑不良或污染造成的轴承损坏而不是由于材料疲劳所致。轴承损坏的开始 轴承从开始使用到第一个材料疲劳现象出现的这段期间长短是和轴承的转数、负载大小、润滑及干净程度有关。疲劳是负载表面下剪应力周期性出现所形成的结果。经过一段时间后，这些剪应力便引发微小的裂纹，然后渐渐的延伸至表面，当滚动件经过这些裂纹后，有些裂块脱落，形成所谓的脱皮现象，然后随着剥皮的继续扩大，轴承即损坏且不堪使用。以上是有关于疲劳的描述，它的最初发生是位于表面以下。虽然最
3、初的剥皮通常是非常轻微的，但是随着应力的增加及裂块的增多，导致剥皮面积的蔓延，这种破坏形式的过程通常持续很长一段时间，其明显可见的阶段是在噪音及振动增加的时候。因此，在轴承完全破坏以前，它提供使用者足够的时间发现它并且更换轴承。如：2005年3月17日。发现 0109-P1-1 水泵电机负荷侧轴承 温度突然升高80，1小时后115。停机检查发现负荷侧轴承润滑油里面有铁削，当把轴承拔下，又发现轴头已经有腐蚀点。三、轴承型式代号0 双列斜角滚珠轴承1 自动调心滚珠轴承2 球面滚子轴承和球面滚子止推轴承3 锥形滚子轴承4 双列深沟滚珠轴承5 止推滚珠轴承6 单列深沟滚珠轴承7 单列斜角滚珠轴承8 圆
4、柱滚子止推轴承N 圆筒型滚子轴承字母N表示轴承的形式，可能附加一、二个字母表示各种凸缘之组配状况，例如：NJ、NU、NUP等等。若以字母NN作为起头代号，表示具有两列或多列的轴承。针状滚子轴承 有关针状滚子轴承通常以字母NA或NK作为起头代号。QJ 四点接触滚珠轴承T 锥形滚子轴承各个国家的轴承代码滚动轴承的厂家名称德国轴承-FAG瑞典轴承-SKF日本轴承-NSK日本轴承-NTN法国轴承-SNR法国轴承-SNFA四、轴承的代号介绍每一公制的标准轴承有一特定之基本代号以表示轴承的形式和标准化的基本尺寸。这些代号含有3、4或5位数字，或数字与字母组合。这些数字（或字母及数字）所代表的意义，如下所述
5、：基本代号中的第一位数字或第一位字母或组合字母，为轴承形式代号。这些代号所表示的轴承型式.第二位和第三位数字代表尺寸系列（依照ISO），第二位数字代表宽度或高度比例，第三位数字代表外径系列（D）。基本代号中的最后两位数字若乘以5则表示内径尺寸，单位为mm。例如：1、6308ZZ 6205ZZ 6317C3、6004ZZ等属于径向轴承 2、7312BT1DBC3 系列属于推力轴承，在一合压缩厂房立式电机用得较多3、NU314（内套是活动的）N317（外套是活动的）它与国产轴承2317是一样的，属于轴向轴承4、还有一些装置电机，如煤带油引风机、球磨机、二化的MP5A/B、MP6A/B等负荷侧是双套
6、轴承。例如：NU228C3+6228C3 润滑理论简介润滑剂的主要功用是产生一层薄膜来分隔轴承各转动配件，与减少摩擦和损耗。润滑剂的一些重要性质包括黏度，产生油膜的能力，和硬度。黏度黏度是指液体的可流动性，技术上而言，它是指测量润滑油的内部摩擦力，这种摩擦力是由于液体在流动时，各层分子间的阻力产生的。在推荐轴承润滑剂时，粘度这个概念是基本的依据。稠度稠度是指滑脂的硬度，它的标准是根据美国的规定，这标准是受到国际公认。产生薄膜的能力决定油膜厚度的主要因素是转速，温度和黏度。另外一个选择油膜厚度的因素是要求的轴承工作寿命。滑脂润滑滑脂是最通用的滚动轴承润滑剂。滑脂是指在液体中掺著半流体状到固体的液
7、稠剂物质。混合物中约百分之九十为矿物油或合成油和液稠剂。约百分之九十的滑脂以金属皂作为液稠剂，金属皂是一种金属氢氧化物和脂肪酸的化合物。利用不同的皂、基由于添加剂，可以产生过合各种用途的滑脂。性质必须选择一种滑脂具有的特性可以满足工作条件的要求。对于滚动轴承，通常建议使用2号或3号的滑脂，在工作温度很低，或是用于自动润滑系统中会使用1号和0号的滑脂。目前我们用的是“XO”脂温度范围选择一种与工作温度配合的滑脂是很重要的。高温在高温时滑脂会变软，造成滴漏的危险，在固定高温时，应适用高温用滑脂，在特别高温时，特别是金属皂的滑脂会很容易氧化，滑脂会变硬，基油丸全会停止排出。低温普通的滑脂在低温时都会
8、润滑不良，会妨碍轴承转动特别是在起动和轻负荷时，这种打滑会使轴承损坏。五、为什么轴承需要润滑润滑剂可减低摩擦，它同时可避免磨耗与腐蚀，防止固体与液体对轴承的污染。理论上，一个润滑良好，在理想的工作条件下，轴承的寿命应可运永远。当然，事实上并不可能，但如果能正确的润滑轴承，轴承将运到最长的工作寿命。润滑剂在轴承的滑动面与滚动面之间形成一层油膜，纵使在重负荷的情况下，也能避免发生金属摩擦。滚动轴承一般是以机油或滑脂润滑，在一些特殊例子中，使用固体润滑剂。六、滚动轴承故障的主要失效形式与原因主要失效形式：（1）疲劳剥落：滚动轴承的内外滚道和滚动体表面即承受载荷有相对滚动，由于交变载荷的作用，首先在表
9、面下一定深度处形成裂纹，继而扩展到接触表面使表层发生剥落坑，最后发展到大片剥落。疲劳剥落坑后，在轴承运转中会因为碰撞而产生冲击脉冲，因此测点位置选择非常关键，测量点尽量接近承载区，振动传递界面越少越好。（2）磨损：由于尘埃、异物的侵入，滚道和滚动体发生相对运动是会引起表面磨损，润滑不良也会加剧磨损，磨损的结果使轴承游隙增大，表面粗糙度增加，降低轴承运转精度，因而也降低了极其运动的精度。振动计噪音也随子加大。这是我们常见的故障（3）塑性变形：当轴承受到过大的冲击载荷是，或因热变形引起额外的载荷，或有硬度很高的异物侵入时都在滚到表面上形成凹痕或划痕。（）锈蚀：是滚动轴承最严重的问题之一。高精度轴承
10、可能会由于表面锈蚀导致精度丧失而不能继续工作。水分、酸、碱性物质侵入会引起周长锈蚀。（）断裂：过高的载荷会引起轴承零件断裂，在磨削、热处理和装配不当都会引起残余应力，工作时热应力过大会引起轴承零件断裂。装配方法、装配工艺不当也可能造成轴承套圈挡边喝滚子倒角处掉块。（6）胶合：在润滑不良、高速重载情况下工作，由于摩擦发热，轴承零件可以在极短时间内达到很高的温度，导致表面烧伤及胶合。在我们日常生活中，电机由于缺油造成轴承抱轴。（7）保持架损坏：由于装配或使用不当可能会引起保持架发生表形，增加他与滚动体之间的摩擦。甚至使某些滚动体卡死不能滚动，也有可能造成保持架与内外圈发生摩擦，这一损伤会进一步使振
11、动、噪音与发热加剧，导致轴承损坏。时常我们低压电机用的密封轴承，使用到一定的时期，机械疲劳或质量问题，造成保持架损坏。七、滚动轴承的振动测量与简易诊断1、测量点的选择 测量点应尽靠近被测轴承的承载区，应尽量减少中间传递环节，探测点离轴承外圈的距离越近越直接越好。对对错对错2、传感器的选择 一般我们采用的是手持VM63测振仪，对于大型的高频振动，一般采用钢制螺栓固定，可以避免每次测量的偏差，使数据具有可比性。3、使用滤波器，即高频滤波器的仪器，通常我们使用轴承监测仪器SPM。八、运行条件引起电动机故障运行条件条件特性原 因引起故障负载条件工作机械和工作过程特性经常过载电动机过热、轴承损坏、换向不
12、良启动次数过多异步机过热、断条负载机械振动轴承损坏、换向不良 冲击负荷转子结构部件松动、疲劳、轴扭振连续、重载启动阻尼绕组开焊、鼠笼型绕组断条电源电网或电源特性电网电压缓慢波动启动困难、转速不稳、过热操作过电压定子绝缘击穿高次谐波 谐波转矩增加、换向恶化安装及基础条件电动机的安装状态不对中振动过大接触不良接头处局部发热轴承绝缘接地轴电流座脚螺钉松机座振动基础振动机座振动吊装碰撞绝缘局部损伤环境条件作业场地特点高温过热、绝缘老化低温霜冻有害气体结构件、绝缘腐蚀、氧化膜异常地理、气象特点高湿度绝缘吸潮、击穿低湿度电刷噪音、氧化膜不易建立海拔1000米允许温度降低、换向困难 九、从异步电动机的不正常
13、振动和声音判断故障原因异步电动机产生不正常的振动和异常响声主要有机械和电磁两方面的原因机械方面的原因：（1）电机风叶损害坏或紧固风叶的螺丝松动，造成风叶与风叶盖相碰，它所产生的声音随着碰撞的轻重时大时小。（2）由于轴承磨损或轴不正，造成电机转子偏心，严重时将是定、转子相擦，使电动机产生不正常的振动。（3）电动机因长期使用致使地角螺栓松动或基础不牢固，因而电动机在电磁转矩的作用下产生不正常的振动。（4）长期使用电动机因轴承呢缺乏润滑油形成干磨运行或轴承中钢珠损坏，因而使电动机轴承室内发出异常的咝咝声或咕噜声。电磁方面的原因：（1）正常运行的电动机突然出现异常响声，在带负载运行时，转速明显下降，并
14、发出低沉的吼声，可能是三相电流不平衡，负载过重或单相运行。（2）正常运行的电动机，如果定子、转子绕组发生断路故障或鼠笼转子断条，则电动机会发出时高时低的嗡嗡声，机身也随之略微振动。引起异步电动机轴承温度高的原因（1）电动机轴承因长期缺油运行，摩擦损耗加剧，使轴承过热。另外，电机正常运行时，加油过多或过稠也会引起轴承过热。（2）在更换润滑油时，由于润滑油中混入了硬粒杂质，或轴承清洗不干净留有硬粒杂质，使轴承没，磨损加剧而过热。甚至可能损坏轴承。（3）由于装配不当，固定端盖螺丝松紧不一，造成两轴承孔径中心不在一条直线上或轴承内外圈不平行。使轴承转动不灵活，带上负载后使摩擦加剧而发热。（4）皮带过紧
15、或电动机与被带机械轴中心不在同一直线上，因而会使轴承负载增加而发热。（5）轴承选用不当或轴承质量差，如轴承内外圈锈蚀，个别钢珠不园等。（6）运行中的电动机轴承已损坏，造成轴承过热。引起异步电动机机身温度高的原因当异步电动机在额定负载下正常运行时，电动机的温升不会超过允许值。如果异步电动机的机身温度超过规定的极限，造成电动机过热，有以下几方面原因：电动机本身的原因：（1）电动机绕组中一相绕组断路，并联支路中任何一条支路断路，都有可能造成三相电流不平衡，引起绕组过热。（2）电动机定子、转子绕组有相间、匝间接地以及局部故障，引起绕组铜损增加，绕组发热。（3）电动机轴弯、转子扫膛、轴承损坏使电动机转动
16、不灵活，甚至卡死等都回引起电动机电流增大，也会引起绕组发热，同时机械磨损也增加。电源方面：（1）电源电压过高或过低，定子产生旋转磁场减弱或增加，在负载力矩不变的情况下，定子电流增加，引起绕组发热。（2）电源有一相断线，一相保险丝熔断或其他设备引起一相断路，造成电动机跑单相，引起其他两相绕组过电流发热。负载方面：（1）负载过重、设备不配套，造成小马拉大车的情况，会使电动机因长期过载运行过热或损坏。（2）被机械部分卡死或转动不灵活，造成电动机过载。通风散热方面：电动机环境温度过高，散热困难。风扇叶损坏或装反。进风口有其它杂物堵塞，进风不畅。都易引起电动机过热。十、运行中轴承注意事项检查运行中机器的
17、状况并预备彻底的检查计划已越来越重要。其中又以轴承为注意焦点，因为它是所有机器中最重要的旋转零件。状况监测是预防保养中重要的一环。早期的检测出轴承破坏以免由于轴承破坏所造成的非计划性保养期间的设备停机。特别是在重要性机器或负荷环境中的轴承更应该经常的检查。目前市场已出现相当多的系统和仪器，用来监测轴承，这些仪器中有大部分是基于振动的量测。然而，并非所有机器皆装有这类进步的仪器。在这种情况下，巡检人员必须保持高度警觉在轴承的故障信号。例如噪音，温度与振动。倾听，触摸，观察是三个重要的因素。倾听利用听觉来辩证不规则的运转是一种很普通的方法。触摸高温经常表示轴承已处于异常情况。高温也有害于轴承的润滑
18、剂。有时轴承过热可归诸于轴承的润滑剂。若轴承在超过125的温度长期运转会降低轴承寿命。引起高温轴承的原因包括有，润滑不足或过分润滑，润滑剂内含有杂质，负载过大，轴承损坏，间隙不足，及油封产生的高磨擦等等。因此连续性的检测轴承温度是有必要的，无论是测量轴承本身或其他重要的零件。如果是在连续条件不变的情况下，任何的温度改变可能表示已发生故障。轴承温度的定期测量可借助温度计。重要的轴承，意味当其损坏时，会造成设备的停机，因此这类轴承最好应加装温度探测器。正常情况下，轴承在刚润滑或再润滑过后会有温度自然上升并且持续一或二天。观察轴承若得到较好的润滑并且正确的阻隔杂物及蒸汽，表示油封应该没有磨损。然而，
19、最好在打开轴承箱时，以目视检查轴承并且定期性检查油封。检查靠近轴承处油封的状况以确保它们足以防止热液体或腐蚀液体或气体沿著轴心渗入轴承。保护环及迷宫油封应涂上滑脂以确保其最大的防护作用。油封若已磨损应尽快更换。油封的功能除了防止杂质进入轴承外，另一个功能是将润滑剂保持在轴承箱内。油封若有漏油现象应马上检查油封是否已磨损破坏或油塞松动。漏油现象也有可能导因与轴承箱接合面松动或由于润滑剂填加过多所形成的搅拌及滴油现象。检查自动润滑系统以确保机油或滑脂有正确的进入轴承，并确保正确的添加量同时检视润滑剂是否变色或变黑，若是有这种现象，通常表示润滑剂含有杂质。润滑脂：在加入新鲜滑脂以前应将给油嘴擦拭干净。如果轴承箱没有给油嘴的设备，则应打开轴承小油盖或端盖以便去除旧油脂。然后补充相同的新鲜油脂。