電機(jī)傳動端軸承失效分析

摘要：我廠某型高壓電機(jī)保養(yǎng)更換軸承，運(yùn)行十天后，現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)電機(jī)傳動端軸承異音。電機(jī)拆解后發(fā)現(xiàn)傳動端軸承內(nèi)圈一側(cè)有大面積剝落現(xiàn)象并伴有不規(guī)則點(diǎn)蝕。通過對軸承內(nèi)、外圈及保持架的表面痕跡分析，結(jié)果表明軸承故障由于軸承在安裝時(shí)出現(xiàn)軸向位移過大且軸承有與軸傾斜現(xiàn)象產(chǎn)生所造成的。

關(guān)鍵詞：電機(jī) 軸承 失效

我廠1臺型號為YKK450-4，185KW高壓電機(jī)正常下線保養(yǎng)，更換前、后端軸承，運(yùn)行十天后，現(xiàn)場點(diǎn)檢時(shí)發(fā)現(xiàn)電機(jī)傳動端軸承有異音。拆解后，發(fā)現(xiàn)電機(jī)傳動端軸承內(nèi)圈一側(cè)磨損嚴(yán)重。經(jīng)查該電機(jī)使用的是SKF品牌的滾動軸承，配置為：浮動端NU 224 ECM/C3，固定端6224/C3，使用3#鋰基脂潤滑。

1.檢查失效軸承

1.1.軸承內(nèi)圈

軸承內(nèi)圈滾道表面一側(cè)近端面邊緣處有一整周光亮，沒有出現(xiàn)與滾子接觸產(chǎn)生的磨損現(xiàn)象，而另外一側(cè)則出現(xiàn)較多的疲勞剝落現(xiàn)象，且剝落位置處于軸承內(nèi)圈近端面處。在軸承內(nèi)圈滾道表面其他部分，有不規(guī)則的點(diǎn)蝕現(xiàn)象。如圖1所示。

軸承外圈滾道表面有點(diǎn)蝕情況，滾道出現(xiàn)兩種不同的現(xiàn)象，與軸承內(nèi)圈相類，也是一側(cè)有點(diǎn)蝕，另外一側(cè)比較光亮，可見兩區(qū)域磨損狀況不一樣，光亮部分為軸承滾子與滾道接觸力較小或沒接觸。其他部位沒有出現(xiàn)異常現(xiàn)象。如下圖2所示。

1.3.軸承滾動體及保持架：

所有滾動體表面都出現(xiàn)有環(huán)狀劃痕，該劃痕沒什么深度，滾動體端面正常。保持架完好，沒有出現(xiàn)其他磨損等異常情況。如圖3所示。

2.失效原因：

2.1.原因分析：

短圓柱滾子軸承雖然允許內(nèi)圈與滾子之間有一定的軸向位移，但是該位移量是有限度的。NU 224 ECM軸承允許軸向位移量1.9mm，而從現(xiàn)場內(nèi)圈測量的數(shù)據(jù)是3.5mm，該數(shù)據(jù)嚴(yán)重超過了該軸承允許軸向位移量。

如果該軸向位移量是在使用過程中產(chǎn)生的，那么，電機(jī)另一端軸承（固定端6224/C3）也應(yīng)會表現(xiàn)出相應(yīng)的軸向位移磨損或剝落。而從現(xiàn)場拆開的6224軸承的內(nèi)、外圈滾道磨損情況來看，幾乎看不到軸向位移大寬度的磨損痕跡。由此可見，該軸向位移是在安裝過程中產(chǎn)生的。如下圖4所示。

如果在正常情況下磨損，該軸承滾道表面剝落及磨損軌跡應(yīng)該是位于軸承套圈滾道中間位置，而內(nèi)圈嚴(yán)重剝落的位置卻在內(nèi)圈近端面邊緣處，外圈滾道有一半磨損，另外一半比較光亮。由此可見，軸承有與軸傾斜現(xiàn)象。

固定端軸承（6224/C3）的外圈滾道出現(xiàn)了明顯的磨損軌跡偏移現(xiàn)象，其偏移現(xiàn)象與浮動端軸承的外圈滾道磨損現(xiàn)象相似，如圖4所示。這一現(xiàn)象印證了軸承有傾斜的結(jié)論。

2.2.結(jié)論：

綜合上面觀察和分析的現(xiàn)象，該軸承失效的主要原因是由于軸承在安裝時(shí)出現(xiàn)軸向位移過大且軸承有與軸傾斜現(xiàn)象產(chǎn)生所造成的。

3.改進(jìn)措施：

建議在安裝軸承時(shí)，保證內(nèi)圈在軸承中的正確位置，保證軸承與軸的同心度，以達(dá)到延長軸承使用壽命的目的。