高压电机轴承故障分析

2015-04-17张立春单光华

机电信息 2015年27期

张立春单光华

（1.贵州省遵义市习水县中电投二郎电厂，贵州遵义564611；2.浙江国华浙能发电有限公司，浙江宁波315612）

1 日常巡检时遇到的电机异常

我们巡检时用听棒监听轴承声音，目前，我们都是凭经验判别声音的。电机在正常运行时，声音应很均匀，无杂声和特别声。如在运行中发生似口哨的响声，切断电源后马上消失，其原因为电磁噪声；如有特别大的“嗡嗡”声，表示电流过大，是由于超负载或各相电流显著不平衡所引起（严重不平衡是由接错或短路引起的）；如果转子笼条有断条，就会使电机转矩降低，负载时定子电流就时高时低，显出周期性的震荡现象，并发出时高时低的“嗡嗡”声，机身发生振动；如有“咝咝”声，表示轴承内润滑脂不足；轴承中钢珠损坏，运转时就有周期性的“咕噜”声；如定子铁芯叠片过于松弛，在定子外壳上能听到一种特别的“吱吱”的电磁声；如有不均匀的碰擦声，那就是转子与定子相碰擦了。

2 送风机电机轴承故障情况及原因分析

2.1 故障发生和处理情况

2007－10－17T22：26，3A 送风机电机自由端轴承温度突然升高；22：30，电流升高；22：47，电机自由端轴承温度升高至110 ℃，运行值班员紧急停止电机运行。公司领导立即组织我部电机检修人员对该电机进行检查，解体电机后端盖后发现3A 送风机电机自由端轴承（SKF6332/C3）保持架有3处断裂，内、外挡油盖与电机轴肩有磨痕，内挡油盖磨损严重，轴承润滑油脂因高温已融化溢出，轴承不能转动，将轴承拆除后检查电机轴有损伤，外观检查最初发热点是由轴承保持架损坏与轴承内径发生摩擦所致。我们对3A 送风机电机轴径磨损处进行了表面处理，并更换了内挡油盖和轴承，于2007－10－18T11：07启动投入运行。

2.2 故障原因分析

2.2.1 故障轴承检查结果

3A 送风机电机后端盖解体后，检查后侧轴承保持架有3处断裂，轴承内、外圈滚道凹凸不平，内、外圈滚道表面金属层已过热脱落，内、外挡油盖与电机轴肩有磨痕，内挡油盖磨损严重，轴承润滑油脂因高温全部融化溢出，轴承不能转动，将轴承拆除后检查电机轴有损伤，外观检查最初发热点是由轴承保持架损坏与轴承内径发生摩擦所致。根据检查结果判断故障过程为运行中首先保持架突然断裂，电机保持架与轴承内径碰磨，轴承温度迅速升高，造成轴承烧损，同时使电机轴承间隙增大，转子轴中心降低，造成转子与内小盖碰磨，故障过程中电机电流和振动同时发生瞬间跃变。该故障轴承标明制造商——SKF，型号为6332/C3、产地标明SWEDEN。故障发生后物资部及时联系供应商到现场检查该轴承失效原因，SKF公司技术人员确认该型号轴承瑞典早已不生产，即确认为冒牌产品，供应商同意全部免费更换。

2.2.2 检查点检记录情况

3A 送风机电机故障当天点检各项数据无异常，测量垂直振动0.006mm，水平振动0.006mm，轴向振动0.035mm，且电机运行声音正常，负荷侧轴承温度51 ℃（外部测量），自由端轴承温度42 ℃（外部测量），各项数据均反映电机状态正常。

2.2.3 检查该电机历史检修记录情况

3A 送风机电机在2007年3月份机组大修时进行了大修，更换了前后侧轴承。检查该电机更换轴承检修记录数据均合格，三级验收记录齐全，均验收合格，因此可以排除检修质量问题导致故障的可能。

2.2.4 排查同批次轴承情况

故障发生后，我们立即对同批次轴承使用情况进行了排查，对同批次库存轴承进行了封存，对已使用的同批次轴承进行重点监控，并已排查更换计划，如不及时更换将会出现3A 送风机电机轴承故障类似问题。

2.2.5 更换的3个轴承的共同点

（1）轴承上都有生锈的痕迹而且很明显。轴承从仓库领出后要经过仔细检查后才能进行安装，而且安装要经过三级质量验收人员检查通过，新安装的轴承外观不会有瑕疵；轴承投入运行后运行时间只有7个月，不可能严重生锈，但检查以上更换的3个轴承上都有较严重的锈迹，明显说明该批次的轴承为劣质轴承。

（2）轴承保持架过松。轴承保持架是轴承的重要组成部分，其将轴承滚珠等距离隔开，引导滚珠在正确的滚道上运动，改善轴承内部载荷分配和润滑性能。如果保持架过松，将使保持架与滚子或轴承内圈接触处产生磨损、碰撞，甚至导致保持架断裂。

2.2.6 故障分析结论

通过以上分析，可以排除风机系统设计、轴承运行维护、检修质量问题导致故障的可能性，并且SKF厂家和故障供货商已认定轴承质量存在问题，而且检查同批次的其他轴承同样存在相同的质量问题，可以判断导致3A 送风机电机后侧轴承失效故障的原因为轴承质量差。这也说明3号机组大修期间更换的产地为瑞典的同批次深沟球轴承可能全部存在质量隐患，威胁设备安全运行，因而必须对3号机组大修期间更换的同批次轴承的高压电机加强点检，同时尽快有计划地安排更换劣质轴承，以彻底消除隐患。