增压风机电机轴电流引起轴承烧损的原因及对策研究

吴峻

摘 要：随着机械的发展，增压风机在机械应用中发挥了越来越大的作用。增压风机的主要功能是克服脱硫系统中的烟道，吸收塔及其内件，换热器、烟道挡板等所带来的压力损失。而增压风机最容易损坏的是电机轴承，增压风机电机轴电流烧伤轴承会对工作进度产生很大的影响，首先影响工作的正常进行，严重者危及工作人员的生命安全。因此下面分析、总结了轴电流烧伤轴承的防范措施。根据调查发现，改进后的轴承在使用的过程中寿命得到了很大程度的提高，特别是对于那些高压电动机来说，更是有了极佳的防范效果。

关键词：增压风机 电机轴电流 轴承烧损 防范措施

中图分类号：TM32 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（b）-0047-01

目前，伴随着轴承在电机中的应用越来越广泛的是高压电机轴承的损坏愈加频繁。这就在很大程度上制约了企业的发展和盈利，相应地，也就逼迫我们加紧分析轴承损坏的原因，并寻找出有效的防御措施。现阶段，通过长期的调查研究发现，轴承的频繁损坏是由多种因素造成的，包括轴承制造质量问题、轴承安装工艺问题，以及人们经常会忽略的轴电流对轴承损坏所起到的作用。就轴承损坏情况来说，具体表现为轴承保持架磨损，出现大量的铜屑，有的轴承滚道还出现较大的麻点。下面主要就增压风机电机轴电流引起轴承烧损的原因及对策研究进行了简要的分析。

1 轴电流烧毁轴承的特征、分析

就滚动轴承来说，具备着多方面的优点（维护简单、运行稳定），它在中小型电机中被普遍的应用。并且，伴随着时代的进步和科学技术的不断发展，在越来越多的大中型电机中也应用到了滚动轴承，但是由于轴电流的影响，使得大中型电机中的轴承破损极为严重。它们的使用寿命最长只能达到一个多月，甚至有的轴承使用几个小时就会因温度、振动和噪音等因素必须进行维修或者更换，这就会给现场安全生产带来极大的影响。

在对轴承损坏问题进行检修和分析的时候，我们首先要关注的问题是轴承表面的痕迹特征。一旦在轴承内外圈上发现条形的烧损痕迹，就说明该轴承的烧损是由于轴电流引起的。具体拿搓板样的条形烧痕来说，它是由于滚珠、滚柱在碾压轨道的时候，电阻小、油脂不充足，出现间隙，进而伴随着放电现象，致使电火花形成烧毁跑道的表面。该线条的个数主要取决于轴电流频率、电机转速和轴承内部情况。由于滚动体是在不断地做着重复事情，所以，再有滚动体从这些烧痕上面经过的时候，会对这些痕迹进行压平和压光。为此，一般情况下，跑道会出现一定程度的光亮，并且出现麻点（麻点的存在会造成摩擦阻力的不断增加，并引起轴承温度的升高），甚至裂纹的现象。此外，伴随电机轴承的温度明显升高的还有润滑油脂的逐渐流出。

2 防止轴电流产生的防范措施

2.1 防止轴电流方案

轴电压是伴随设备的设计、制造、安装、运行而产生的，对于用户来说是无法避免的。那么，既然轴电压无法彻底消除，就应重点关注轴电流的防治。

（1）对于由轴交变磁通所产生的轴电压。我们采取的措施是在轴承座与支架之间阻隔适当的绝缘垫（绝缘性良好）来达到避免轴电流形成的目的。其核心是阻断转子轴承与电动机定子之间的联系，以禁止回路的产生。

（2）对于由静电荷引起的轴电压。我们采取的措施是在电机负荷侧的轴上加一块接地碳刷，当然，必须确保该碳刷的接地性是极好的。如此，在静电荷产生的时候就可以最大限度的将它们引入大地，阻断轴电压的形成，避免出现电荷放电形成轴电流的问题发生。

（3）均衡接地电压。在分布电容存在的前提下，不能保证同一根电缆屏蔽层（都已经接地）的两端具有相同的对地实际电压，如此，便肯定会在电缆中存在一定的降压情况，也就相应的会出现电流的存在。而一旦我们能够均衡接地电压，就必将有效避免电缆屏蔽层压降的问题出现，进而防止流经轴承的电流过高造成一些不必要的麻烦和损失。就均衡接地电压而言，具体的做法为，一方面，在现场安装一个公用接地母排，然后将各电机接地端子与之相连接，从而降低电压降。另一方面，严格按照标准选用地线（1.5～2.5倍电源线径）和电缆的屏蔽层（用铜材料编制的总截面积要大于相线的一半）。

（4）辅助措施。对逆变器供电的调速系统加装高频滤波器，或者给变频调速装置加设共模滤波电路，以便能够使得宽带的频率处于10 kHz以上。此外，如果在变频电机轴头部分安装有一些精密仪器（测速计、编码器等）的时候，就必须保证电动机的非传动端轴承和传动端轴承都有着一定的绝缘措施处理，以便避免回路通过传动端轴承形成。除此之外，也可以通过分流轴承电流的措施来达到减小轴电流流经轴承的目的。这样不但保证了电动机轴承不会那么容易被烧毁，也能够提高辅助装置和检测装置的安全性。

2.2 电机修复

就风机电动机在投入使用之前的完善来说，我们制定的具体修复方案为：（1）在电机后轴承侧配备上防轴电流绝缘端盖。（2）更换电机轴承、电机外风扇和外风罩。（3）确保电动机中一些零部件的同心度准确。（4）就设计电机的磁极数来说，要进行合理的铁心分割数的组合，以便最大限度的降低轴电压的产生。（5）电动机在出厂的时候要严格检查器总装程度是否合格。

2.3 绝缘端盖的制成品及总装

就绝缘端盖来说，它的功能主要是用来阻隔轴电流对电机轴承的电腐蚀的。由端盖、轴承套、螺钉、轴承室几部分构成。其中，螺钉是连接轴承套与端盖的桥梁。在端盖和轴承套之间我们还配备有绝缘垫圈，螺钉外套有绝缘管，并且还在螺钉的头端与端盖接触处设有绝缘垫圈。这些绝缘的管及垫圈的应用很好地将端盖和轴承套及轴承室隔开了。此时，还要注意的一个问题就是，绝缘端盖在应用之前一定要严格检查其结合处是否有脏污短路的问题，以避免对其绝缘能力的影响。

3 结论

实际经验总结发现，在经过上述措施改进之后，测得电动机各项参数都是在正常范围内连续生产运行的。观察其改善效果极为明显，并且其还能正常运行很长时间。就交流大型电动机来说，它在运行的过程中，肯定会产生一定的轴电压，而轴电压的产生必然会形成轴电流，要知道，轴电流对于设备的危害是极为严重的。为此，我们必须寻找、实施有效地防止轴电流产生的办法，以便将损坏降到最低。如此，就提高了电动机的安全性，使其使用寿命由原来的几十小时翻上数百、数千倍，保证设备能够安全、稳定、高效的运行。

参考文献

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