電動(dòng)機(jī)軸承聲音異常

一臺(tái)給水泵高壓(6kV)電動(dòng)機(jī)YKK400-2，功率450kW，轉(zhuǎn)速2975r/min。軸伸端用深溝柱NU3E222型軸承，非負(fù)荷端用深溝球6222型軸承。運(yùn)行中軸伸端聲音尖銳刺耳，不像是電磁噪聲，也不像軸承缺油干磨的聲音，噪聲持續(xù)約2min，然后間歇2min。電動(dòng)機(jī)軸承異響用測振儀(VA-80A)測出軸承的振動(dòng)幅值為0.021mm，聲響異常時(shí)，測得振動(dòng)速度值為53.6m/s，有時(shí)甚至達(dá)到97m/s，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過標(biāo)準(zhǔn)值28 m/s，且電流波動(dòng)較大。

由于軸伸端采用間隙配合，無法調(diào)整軸承的軸向定位尺寸。在檢修過程中發(fā)現(xiàn)內(nèi)油蓋有不均勻的磨損痕跡，軸承有兩個(gè)深溝柱損傷。測量軸承、端蓋和內(nèi)外擋油小蓋的定位尺寸，并經(jīng)過計(jì)算，軸承的允許間隙為0.7mm，當(dāng)電動(dòng)機(jī)的軸承溫度達(dá)到100℃，軸承的膨脹值約0.9mm，不能滿足電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行要求。多次更換深溝柱軸承后，電動(dòng)機(jī)噪聲不僅沒有消失，而且異響周期變?yōu)?min。

故障分析與處理

根據(jù)軸承的特點(diǎn)分析：由于電動(dòng)機(jī)原來采用NU型深溝柱軸承，允許五金電動(dòng)機(jī)軸向竄動(dòng)。電動(dòng)機(jī)軸承異響軸承內(nèi)圈兩側(cè)有擋邊，外圈無擋邊，因此允許軸相對軸承雙向位移，可以承受軸熱膨脹引起的伸長。同時(shí)軸承的間隙相對深溝球軸承來說偏大，但軸承的受力為線形，比深溝球軸承的點(diǎn)受力好。軸承運(yùn)動(dòng)軌跡不是一個(gè)圓形而是一個(gè)橢圓，這是由干深溝柱(或深溝球)和滾道之間存在間隙，運(yùn)行時(shí)受力的不同，使得運(yùn)動(dòng)軌跡成橢圓形。軸承的受力主要是在下部，對于深溝柱軸承其受力點(diǎn)為一條直線，高速運(yùn)轉(zhuǎn)中，由于軸承的間隙，受力點(diǎn)改變，受力運(yùn)動(dòng)軌跡變成拋物曲線形。

給水泵電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)主要受軸向力作用，且拖動(dòng)的負(fù)載平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)軸承異響深溝柱軸承允許的徑向竄動(dòng)必要性減弱，因此將前軸承更換為深溝球軸承，軸承的間隙仍為C3，約0.04mm，可以滿足運(yùn)行要求。同時(shí)考慮軸承的膨脹，在擋油環(huán)小蓋處加一塊厚度約0.8mm墊片，克服來自于給水泵和軸承溫度升高引起的竄動(dòng)。

軸承滾動(dòng)體及滾道的微觀表曲是粗糙不平的，運(yùn)動(dòng)中會(huì)發(fā)生一定的沖擊，但這種沖擊產(chǎn)生的脈沖是高頻的，因而使用測振儀測量電動(dòng)機(jī)運(yùn)行的高頻干擾的參數(shù)值比標(biāo)準(zhǔn)的大。深溝柱軸承與滾道的接觸較多，產(chǎn)生的高頻沖擊就大，電動(dòng)機(jī)軸承異響而深溝球軸承與滾道的接觸是點(diǎn)，產(chǎn)生的高頻沖擊相對較小，因而本例的電動(dòng)機(jī)可以使用深溝球軸承代替深溝柱軸承，解決設(shè)備出現(xiàn)的異響。

將深溝柱軸承更換為深溝球軸承后，軸承異響消失。運(yùn)行一段時(shí)間噪聲沒有再出現(xiàn)，測電動(dòng)機(jī)的振動(dòng)幅值為0.013mm，加速度值為2.8m/s2，帶負(fù)荷性能穩(wěn)定，電流也沒有較大波動(dòng)。