惠儉新
（無錫錫（xī）山安達防（fáng）爆電氣設（shè）備有限公（gōng）司，江蘇無錫 214191）
摘 要：對三相異步電動機出現的軸承溫度高的現象（xiàng），從軸承（chéng）選型、配合、裝配、運行狀況等（děng）方麵找出引起軸承溫度高的各種因素，Z後提出幾種（zhǒng）解決軸承溫（wēn）度高的（de）有效措施。
關鍵（jiàn）詞：三相異步電動機；軸承溫度；配合；遊隙；潤滑；裝配；試驗
一、引（yǐn）言
滾動軸承是（shì）軸及其它旋轉構件的重要支承，是Z早采用專業化大批量生產方式的機械基礎之一。由於滾動軸承的摩擦係數僅為滑動軸承的百分之一（yī）到幾十分之一，並且使用維護（hù）方便，支承結構簡單，容易裝拆，因而，滾動軸承的（de）使用極其廣泛，並在許多（duō）領域逐步取代了滑動軸承。
滾動軸承在三相異步電動（dòng）機中的應用也相當廣泛，所以由於軸承導致的故障在三相（xiàng）異步（bù）電動（dòng）機總故障率中占的比（bǐ）例也較多，據權威部（bù）門統計為（wéi）3/5左（zuǒ）右，而在軸承的故障中又以軸承過熱為常見的故障（zhàng）現（xiàn）象。
二、軸承溫度高的判別
目（mù）前（qián）電機生產廠家在電機出廠（chǎng）前軸承溫度是必須檢查的項目，而試驗除（chú）了有Z高溫度不超過95℃限製外，對在運（yùn）行中Z高溫度以下何種情況屬（shǔ）於軸承溫（wēn）度高還沒（méi）有統一的標準，按一般習（xí）慣，電機運行（háng）1.5～2h後，軸承溫度穩定升溫（wēn）≤35K便可以認為正常，但軸承運行短時（如15min）上升至65℃或運行1.5h以上超過65℃仍然沒有（yǒu）下降趨勢，及不到1.5h但軸承穩定溫度超過75℃，皆可以視（shì）為軸承溫度高（其中65℃、75℃是針對夏季而言，在（zài）寒冷的（de）冬（dōng）天以55℃、65℃為宜（yí））。
三（sān）、軸承過熱故障現象及解決辦法
造成滾動軸承過熱有以（yǐ）下幾類主（zhǔ）要（yào）原因：
1、軸承的選用
軸承的質量（liàng）除與軸承生產廠家的製（zhì）造工藝、檢（jiǎn）測水平有關（guān）外，還（hái）與軸（zhóu）承鋼的材（cái）質、熱處理工藝、煆造加工工藝息息相關。目前國外（wài）采用的真空脫氣軸承鋼、真（zhēn）空重熔軸承鋼在國內尚未普及，它們均優於目前國內大量采用的軸承鋼—鉻鋼GCr15及GCr15SiMn。因此，軸承以采用優質進口軸承為宜，如瑞（ruì）典的SKF、日本的NSK及KOYO、德國的FAG。不過如果在使用前經過仔細檢測、篩選，瓦房店、哈（hā）爾濱、洛（luò）陽三（sān）大國產軸承品（pǐn）牌也是較好的選擇。總之，雜牌及三無產品盡（jìn）量不要使用，否（fǒu）則對電動機（特別是中大型三相異步電動機）來說將後患無窮。
2、軸承受到擠（jǐ）壓
滾珠或（huò）滾子在滾道中能輕鬆自如地旋轉，是因為它們與軸承內外套間（jiān）有遊隙存在。若軸承套內或外圈受（shòu）到擠壓，這遊隙就要變（biàn）小。因為軸承遊隙（xì）的數（shù）值很小，所以對遊隙的變化（huà）很敏感。遊隙（xì）變小了，軸承滾動（dòng）體與套圈產生（shēng）較大的接觸（chù）應力，則會增加軸承摩擦發（fā）熱。防止擠壓的對策（cè）有如下三條：
（1）軸承外圈與軸承套的配合多采用H7，在實際加工中要盡量按上差，因為軸承與軸采用過盈配（pèi）合，軸承台公差為k6或m5，當k6、m5出現上（shàng）差而所選軸承徑向遊隙較小、內圈公差也較小時，則徑向配合相（xiàng）對較緊，裝配後其徑向遊隙將（jiāng）受到一定的影響（xiǎng）。熱態運行時，內圈的較大膨（péng）脹，有可能導致負遊隙。微量的負遊隙有利於（yú）軸承（chéng）正（zhèng）常運行，但較大負遊隙對軸承運行很不利，溫度較高，通過外圈的（de）膨脹而減小負遊隙的程度（dù）。另外軸承運行時，軸承外圈與軸承套必然也出現過盈，而使滾動體受擠壓，招致軸承因發熱過早地損（sǔn）壞（huài）。
（2）為避免軸承外套在軸承室（shì）中周向（xiàng）滑動，可使端（duān）蓋（或軸承套）與軸（zhóu）承（chéng）內、外蓋止口深度在軸向的累計公差（chà）為“+”，且累計在（zài）內（nèi）、外蓋的平麵（miàn）接合麵處，以保證內、外蓋夾緊軸承外套（在（zài）軸承內外蓋的設計時，止口長度的（de）公差等（děng）級可用（yòng）H11而不是h11）。對於隔爆型電（diàn）機，此（cǐ）間隙不要大於0.2mm。數控或數顯機床均可以保（bǎo）證此公差。
（3）在三相異（yì）步電動（dòng）機的軸承遊隙選用上，根據生產經驗，在低壓電（diàn）機中，2P電機一般（bān）都選用C3組遊隙，4P電機可以選用C3組遊隙或標準遊隙，6P及以上則都用標準遊隙即可。在高壓電機中，2P及（jí）4P電機一般都選用C3組遊隙，6P及8P電（diàn）機選用CM遊隙，10P及以上電機選用C0遊隙。當然此（cǐ）遊隙的選（xuǎn）擇都是隻針對電機的（de）標準設計而講，如果客戶有特殊要（yào）求那就另當別論了。
3、零部件加工精度不夠及電動機裝配不當導致軸承（chéng）發熱
在機械加工過程中造成軸承發熱的有兩點：
（1）電動機機座兩端止口不（bú）同心，造成兩端蓋或軸承套與機座安裝後兩端蓋或軸承套的中心（xīn）線不重合，影響（xiǎng）軸承內外圈不平行和兩端（duān）軸承不同心而引（yǐn）起額外磨損發熱。
（2）端（duān）蓋或軸承套加工偏心，造成（chéng）兩端的端蓋或軸承套不同心引起軸承發（fā）熱。現特別（bié）要指出的是（shì）軸承套這個零件，從（cóng）保證同軸度來說，能（néng）不（bú）用Z好不用。因為（wéi）有（yǒu）它時，軸承先裝入軸承套，軸承套再裝入端蓋中（zhōng），多一道徑向配合（hé）的尺寸鏈誤差，對於保證同軸度來說，顯然不如將軸承直接裝入端蓋中好。以上（shàng）兩點要求機械操作人（rén）員在加工零件的時候要嚴格按照加工工藝保證同軸度。
電（diàn）動機裝配不當導致軸承發熱的也有兩點：
（1）端蓋（gài）與機座裝配不當，如止口清理油漆不幹（gàn）淨，端蓋螺栓（shuān）受力不均（jun1），使端蓋裝偏等，使軸（zhóu）承發熱。
（2）軸承蓋特別是軸承內蓋安裝時螺栓受力（lì）不均，使軸承蓋與（yǔ）轉軸相擦而使軸承發熱。為了（le）保證裝配質量，首先要在裝配前徹底（dǐ）擦拭配合麵的油汙，旋螺栓要對稱旋緊，使每個（gè）螺栓受力均勻，轉子轉動靈活（huó），否則要重（chóng）新調整螺栓（shuān）再旋緊。另外裝配軸承時Z好用熱套法，因為用（yòng）榔頭通過銅套筒（tǒng）敲擊（jī）軸承的內或外圈（有的裝配工甚至於用榔頭（tóu）直（zhí）接敲擊軸（zhóu）承）都會使軸承受力不均勻而損壞軸承。而加熱方法（fǎ）應在烘箱或感應鐵心式軸承加熱器上加熱，不可以用油煮加（jiā）熱，因為油煮時會把機油滲入到軸承內（nèi）部與潤滑脂混合，使潤滑脂變質。加熱時溫度控製在100℃以內（nèi），因（yīn）為（wéi）潤滑脂不許超（chāo）過100℃，否則會流出，另外軸承在高溫下（比（bǐ）如超過200℃），軸承鋼中殘餘奧氏體（tǐ）向馬氏體轉變，將導致軸承（chéng）內外圈的圓周長度增長而引起振動（dòng）發熱，另外如此高的溫度相當於為軸承進行了退火處理而使軸承硬度降低（dī）。
4、軸承的潤滑
首先軸承潤滑脂牌號要選用正確（què），一般情況下，低壓三相異步（bù）電動機用ZL-3號鋰基脂的較多，高壓三相異步電動機用BHP高溫（wēn）耐壓2號鋰基脂（zhī）較為合適。軸承裝配塗潤滑脂時，一定要把潤滑脂用油槍擠（jǐ）嵌進軸承的滾道內，而（ér）且潤滑脂量一定要擠滿（mǎn），因（yīn）為擠進去的潤滑脂正是軸承工作時生成油膜的來源，有的裝配工在給軸承塗潤滑脂時軸承兩邊塗的很多，而滾道內卻忽視不擠進去，裝配好電機一試（shì）驗（yàn），發現電機軸承有空響聲（shēng）並伴發熱症狀。其（qí）原因（yīn）就是潤滑脂沒擠進軸承滾道而使軸承幹磨。其次是加油脂量的多少，試驗反映，油量過多（duō）或過少皆不合適。太多會導致軸承發熱，太少則（zé）軸承響，起不到潤滑作用，同樣要（yào）發熱，所（suǒ）以隻能適量而（ér）已。一般規（guī）定油脂量2P時為軸承室的1/2，4P及（jí）以上時為2/3。再次潤滑脂（zhī）一定要保持清潔（jié）幹淨，不得（dé）變質（zhì）或混入雜（zá）質。有一台YJL450-12 380V IMV2安裝電機，在對圓柱滾子軸承塗潤滑脂的時候不小心混進了一顆很小很小的砂粒，等電（diàn）機試驗時發現電機軸承振動並發熱，拆檢時（shí）發現軸承（chéng）內圈上每隔一滾子（zǐ）圓周周期就有一明顯凹槽痕跡，原軸承隻能報廢而更換一個新軸承（chéng），就（jiù）因為裝配時不小心（xīn）混進一顆小砂粒而損失幾百元，這和飛行中的飛機被一隻小鳥撞上發（fā）動機的葉輪而墜毀同樣悲愴。
5、機械負載的影響
（1）機械負載與電動機聯軸器聯結不下，未做好定中心工作。一（yī）般剛（gāng）性聯軸器允許的徑向偏差為0.03～0.05mm，允許的（de）軸向（xiàng）偏差為0.02～0.04mm。聯軸器直徑大（dà）者取較大的（de）允許偏差值。而采用彈性聯軸器時，當聯軸器（qì）直徑小於200mm時，允許的徑向、軸向偏（piān）差為0.05mm；直徑大於200mm時，允許（xǔ）的徑向、軸（zhóu）向偏差按下式計算（suàn）：
式中Ø為聯軸器外（wài）徑，mm。
（2）皮帶輪張力過（guò）大而在徑向拉軸承（chéng），使軸承（chéng）發熱。某上海製（zhì）漆企（qǐ）業向我們訂購了一批低壓隔爆（bào）型三相（xiàng）異步電動機，靠皮帶輪（lún）帶動製漆設備，運轉中發現絕大（dà）部分電機軸承有噪聲及發熱（rè），而皮帶輪因為種種原因不能調節鬆緊，迫於無奈（nài），我們隻能選用軸（zhóu）承室公差為下差的法蘭端蓋換上，結果（guǒ）上述現象全部消失，電機至今運行正常。此說明問題（tí）的出現可（kě）用各種不同的角度去思考和解決。
四、結論（lùn）
軸承是三相異步電動機上極為重要的零部件，而且軸承又（yòu）是（shì）極為嬌貴的，我們隻有從軸承的選用、軸承的裝配及運行現場等過程中層層把關，嚴格按照正確方法選（xuǎn）用軸承，三相異步電動（dòng）機的軸承運行溫度就會得到有效控（kòng）製。
參考文獻
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