高速电机轴承发热原因分析及处理方法

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Cause Analysis and Solutions of Heating for Bearing of High--speed MotorsWANG Yu-qian，LI Sheng-liang，LIU Li-qiang(Electric Co.Ltd.ofNorthwest Pioneer Co. .ofBaotou Steel(Group)Corp.，Baotou 014010，Nei Monggol，China)Abstract：In this paper，the causes of heating for roiling beating of high-speed motors when it is in operation are ana。

1yzed.Moreover，the relative measures taken in the process of overhauling such kind of motors are introduced SO as to efee-tively prolong the service life of beating and guarantee the operations of motors to be safe。

Key words：high-speed motors；rolling bearing；heating failures；treatment由于高速电机相比普通电机而言，具有功率密度高、传动效率高、占地空间小等优点，目前已在工业发展中广泛应用并发挥着重要作用，但在我们日常对电机的修理中发现，高速电机运行中发生的故障几率相比普通电机的几率要大，其中发热、噪音、振动是引起高速电机运行中发生故障的的 3大因素，而发热故障主要由于轴承发热引起，因轴承发热损坏引起轴承抱死、甚至电机扫堂导致电机停止运行的事故常有发生。因此，认真分析和解决这类问题，对提高该类电机质量，降低电机修理成本，增加企业经济效益具有重要意义。

1 高转速电机用轴承的结构特点高转速电机用的轴承大多数采用的是滚动轴承，其结构由外圈、内圈、滚动体和保持架组成 ，具体结构见图 1。

相比滑动轴承，滚动轴承具有传动效率高、摩擦系数孝结构紧凑、启动容易和维修方便等优点，同时高转速电机在设计时考虑到自重影响，选用的轴承基本采用的是轻系列、高精度的轴承。

收稿 日期 ：2012-l1-08作者简介：王玉倩(1975-)，女，内蒙古凉城县人，工程师，现从事电机修理的质量管理工作。

第 1期 高速电机轴承发热原因分析及处理方法 492 高速电机轴承发热故障的原因2.1 轴承选型不当对于高转速电机选用轴承-般会考虑自重影响，选用的多数是轻系列轴承，其次，轴承本身质量 、游隙和噪音是高速电机选用轴承时必须考虑的因素，所以高转速电机选用轴承时应当选择材质好、大游隙、低噪音的轴承，这3个因素同时能满足的轴承国产的很少，只能优选瑞典的 SKF、日本的 NSK和德国的FAG，这样轴承在温度升高产生膨胀时，轴承的大游隙会抵消膨胀量，不会使轴承继续发热甚至抱死。

2.2 轴承配合不合理(1)与轴承内孔、外圈的配合部位，即轴承台、轴承室的尺寸公差超差。与轴承配合的部位其尺寸及表面光洁度是关系到轴承运行状况是否良好的直接因素，如果轴承台的尺寸偏大，或者轴承室的尺寸偏小时，当轴承热装后，就会减小轴承的径向游隙，使轴承转动困难，导致轴承发热，严重时引起轴承抱死；如果轴承台的尺寸偏小，则轴承内圈与轴配合转动时就会出现松动，出现内圈与滚动体-起转动，致使轴承内圈与轴发生严重磨损，发生轴承振动、发热故障。

(2)轴承安装歪斜。在重新处理轴承台精度或重新加工轴承台时，转轴轴承挡与轴肩端面的垂直度没有保证，导致轴承安装后内外圈偏斜或不同心，滚动体不在轴承滚道的正确位置滚动，滚道局部过负荷，引起了轴承过热。

(3)润滑脂添加不适当。轴承在运转过程中，润滑是很重要的，对于双面是密封轴承可不用再添加润滑脂，正确使用就能够保证它的正常寿命。而对于非密封轴承，添加不干净和过量的润滑脂是导致轴承发热的主要因素，在修理高速电机过程中，常遇到这样的情况，电机组装后成品试验时，轴承温度迅速上升，检查其它部件均未发现异常，二次分解后，发现轴承内部及内外小盖内润滑脂添加过量，取出部分后，再次组装试验时，轴承温升稳定，达到了出厂要求。另外，润滑脂添加太少，轴承滚动体得不到有效润滑也会导致轴承发热。

3 采取的处理措施3.1 正确选用轴承型号滚动轴承在电机零部件中属于标准部件，其型号由基本代号、前置代号和后置代号组成，各代号分别表示轴承的尺寸、结构和公差等级等，高速电机在选用轴承型号时，要以电机转速对轴承的要求作为选型依据。选型时要重点考虑以下5个方面 ：(1)球轴承与滚子轴承相 比较，有较高的极限转速，故在高速时优先选用了球轴承；(2)在内径相同的条件下，外径越小，则滚动体就越小，运转时滚动体加在外圈滚道上的离心力也就越小，所以在高速时，宜选用相同内径而外径较小的轴承，即轻系列轴承；(3)若电机体积较大，用-个外径较小的轴承其承载能力达不到要求时，可再并装-个相同的轴承 ；(4)保持架的材料和结构对轴承的转速影响也很大，实体保持架比冲压保持架允许高-些的转速，青铜实体架可允许更高的转速。

(5)若电机转速很高，如2极电机则考虑选用公差等级较高、游隙较大的轴承，这时选择轴承时多注重轴承后置代号中字母及数字的选择。

在高速电机修理中，我们常秤触到轴承的检查与更换，例如，炼铁厂常用的 2极电机，电机型号为 YKK450-2，其负荷侧用的轴承为 NU1020M/C3和 6020/C3 SKF；无负荷侧轴 承为 NU1020M/C3SKF，依据以上几点要求，就能明确选用这类轴承的意义和目的所在。所以在更换轴承时轴承的精度要求决不能低于原电机出厂时的精度要求，否则轴承的发热故障就难以排除。

3.2 正确选择轴承配合正确地选择轴承配合，对保证电机正常运转，提高轴承的使用寿命，充分利用轴承的承载能力关系很大。在选择轴承配合时，应综合考虑以下因素：轴承的工作条件；作用在轴承上负荷的大孝方向和性质；轴承类型和尺寸；与轴承相配的轴和壳体孔的材料和结构，工作温度、装卸和调整等。其中，轴承内孔与轴颈的配合采用基孔制，外径与壳体孔的配合采用基轴制，与轴承相配合的轴颈、壳体孔的公差带要从公差与配合国家标准中选出-3 J，见表 1。

对于高速电机用轴承，轴承精度-般选择 D、C级精度，与轴配合时优选过盈配合，轴的公差带选m5、m6为宜，与轴承室配合时优选过渡配合，轴承室的公差带选J6、J7合适。当然选择公差带的同时也要综合考虑选用轴承尺寸及结构特点，尤其对于进口轴承最好参照轴承样本推荐的配合精度和后置代号，达到有效解决高速电机轴承发热故障的目的。

50 包钢科技 第39卷3.3 添加适量润滑脂。保证轴承有效润滑润滑对于滚动轴承具有重要意义，轴承中的润滑剂不仅可以降低摩擦阻力，还可以起着散热 、减小接触应力、吸收振动、防止锈蚀等作用。所以轴承润滑脂的牌号显得尤为重要，对于高速电机最好用专用的二硫化钼润滑脂，例如美孚滑脂XHP222就是高速电机专用的精包装的润滑脂，小容量包装有利于施工中工艺卫生的保持。轴承润滑脂的添加量也必须有量的把握，过多或过少都会引起轴承的发热，对于高速电机，轴承装配涂润滑脂时，最好用油枪把润滑脂挤嵌进人轴承的滚道内，因为挤进去的润滑脂正是轴承工作时生成油膜的来源，不能用手只给轴承两面涂很多润滑脂而忽视了轴承滚道，-般情况下润滑脂的填充量为轴承滚动体腔的 1/3～1/2即可。同时润滑脂-定要保持清洁干净，不能受到废旧润滑脂的污染。

3.4 正确装配轴承装配轴承的方法可根据轴承的外形尺寸、过盈量大型电机结构特点来确定，-般都采用热装，通过轴承加热器加热后，施工人通过干净辅助工具对中轴颈平稳推到位，使轴承与轴肩贴严，若过程中稍有歪斜可用铜锤轻轻对称敲打轴承外圈使其顺利靠位，绝不能用锤子猛力固定敲打-处，这很容易损坏轴承游隙。另外，在轴承装配过程中-定要考虑轴向间隙，因为高速电机在运转时，转轴因温度的变化导致轴向方向发生变化，从而使轴承径向间隙减少或轴承外圈与小盖止口摩擦导致升温，所以在检修高速电机时轴承室相关尺寸的测量是很有必要的。

为避免这种现象，电机负荷侧轴承装配时需在轴承与侧盖间预留0.3～0.5 mm的间隙。

4 结束语轴承是高速电机上极为重要的零部件，电机出现机械故障的大多数原因都集中在轴承部位，只要从轴承的选用、装配、润滑及现场运行维护等过程中层层把关，严格按照电机特点选配轴承，高速电机的轴承运行温度就会得到有效控制。