周明
（華能重慶珞璜發電有限責（zé）任公司）
摘 要：在發電廠中，球柱聯合雙軸（zhóu）承（chéng）結構的中型電動機使用較為（wéi）普遍（biàn），根據（jù）我們對此類電機故障的統計發現，軸（zhóu）承損壞或（huò）因為軸承損壞而造成電機故障較多，為此對其軸承發熱的現象進行了詳細分析並提出改進方案。解決了此類電動機軸承的發（fā）熱、缺油、壽命低以及運（yùn）行中突發性損壞的問題，大大減少了檢修費用，為安全運行（háng）提供了可靠保障。
關鍵詞：電動機；軸（zhóu）承；潤滑脂
1 引言
某廠2期脫硫4E再循（xún）環泵電機前端軸承溫度高頻發，該6KV電機（jī）技（jì）術規範如下：型號YKK5001-4W，800KW，93.3A，前端（duān）軸承（chéng）：6228、NU228ECJ，後端軸承：NU226ECP，轉速1490rpm。運行過程中溫度逐步上升至跳閘溫（wēn）度（80攝氏度），在為運行的電機軸承加油後（油脂加注量約50克），發現溫度並沒控製住，並且在70攝氏度左（zuǒ）右（yòu）會有一個溫度躍升的過程。如下圖所示：
該狀況（kuàng）在電機運行過程中幾乎每幾天一（yī）次的頻率出（chū）現。針聽軸承聲未有異音或無法分辨，初期懷疑為軸承油量較少，但每次加油後（hòu）（油脂型號：殼牌RL3）問題（tí）無法緩解且出現頻率越（yuè）來越高。由於該電機處於檢修質保期且判斷電機（jī）軸（zhóu）承部有問題，遂決（jué）定停機（jī）解體。
2 電機檢查情況
該（gāi）電機前端為雙軸承結構，外側（cè）為滾柱軸承（chéng），靠電機（jī）內側（cè）為滾珠軸（zhóu）承。分別起（qǐ）著承重與（yǔ）定位之功效。打開前端蓋，發現端蓋和外（wài）側滾柱軸承（chéng）油質看上去有劣化現象，仔細觀察油質並未顯著劣化；但摸上去略幹、顏（yán）色偏白，這符合高溫（wēn）下（xià）油質變硬（yìng）或沉澱的特征（圖一）。繼續（xù）檢查發現前端頂絲已鬆動:抓環打掉以後，頂絲直接就轉下來了，根本沒有旋緊。既然如此，外側的滾柱軸承跑外沿，則極有可能。這（zhè）樣的後果是滾（gǔn）柱軸承的位置會前後移動，加速磨損並發熱。（但本次解體，並未（wèi）發現該軸承有跑外沿現象）
不過從圖二、圖三、圖四中可以（yǐ）看出抓環和頂（dǐng）絲的結合部（bù）有明顯的摩擦痕跡。
圖三、抓環正麵（與頂絲的背麵接觸）圖四、抓環背麵（與擋油環接觸）未見摩擦以上幾圖我們初步（bù）判斷抓環和頂絲在電機轉動時，由於頂（dǐng）絲鬆動，造成頂絲和抓（zhuā）環有相對運動，摩擦生熱。此為軸承溫度高（gāo）的直接原（yuán）因。
其次，在如下兩圖中我們還發現一（yī）個問題：
就是說加的新油都還在內油杯蓋的外側，甚至未進入到定位滾珠軸承，而從滾柱軸承上的油質也可以判斷出，並非新油。雙軸承結構電機的兩個（gè）並排軸承會（huì）相互（hù）影響軸承的散熱。而某廠用的殼牌RL3為耐高溫潤（rùn）滑（huá）脂，機械穩定性強，但流動性差，這延長（zhǎng）了電機軸承運行溫度的穩定過程。電機冷（lěng）卻主要靠後風扇冷卻，這樣電（diàn）機（jī）前內側軸承從內端蓋的散熱速度也將延緩。可見油脂在軸（zhóu）承室分布不均（jun1）衡是（shì）造成這次電機軸承溫度持續偏高的次要原（yuán）因。
3 解決電機散熱（rè）的新思路
在這裏引出一個課題：此類負荷側采用“球柱（zhù）聯合雙軸承”結構的中型電動機，其特點（diǎn）是增加了（le）負荷側的徑（jìng）向（xiàng）承載能力，但大部分軸承在運行中的溫度（dù）都比較（jiào）高，使軸承的使用（yòng）壽命降低而損壞，同時還給（gěi）檢修帶來了難度。像某廠這樣運行中（zhōng）軸承溫度偏高的現象（xiàng）較普（pǔ）遍（如：3期脫硫6台氧化風（fēng）機（jī）電機均（jun1）溫度高、振（zhèn）動大），查閱各類（lèi）權威資料均分析認為：原因（yīn）一：所（suǒ）選用軸承的允許轉速接近電機的實際（jì）轉速，原因二：雙軸承的結構緊密，散熱性差，是造成軸承發熱（rè）、損（sǔn）壞的（de）主要原因。而依據結論給出的改造辦（bàn）法基本都是：通過對軸承（chéng）承載能力的計算後，將負載側（cè）軸承改（gǎi）為較大（dà）的“深溝球”單軸承結構，空載（zǎi）側選用比負荷（hé）側小的滾柱軸承---提高軸承允許轉速和保證軸承的（de）承載能力，以（yǐ）此增加其使（shǐ）用壽命。
經過實際比對，某廠同類型電機並不適用“原因一”的改造（zào）方式，因為此類改造（zào）牽涉費用頗多，時（shí）間長、難度大。我在查閱（yuè）大量資料和實踐（jiàn）試驗後決定嚐試以“原因二”入手分析從脂潤滑方麵來解決（jué）軸承的散熱問題。
軸承溫度是由摩擦、環境溫度、散熱條件等（děng）因數決（jué）定（dìng）的；摩擦產生的（de）熱影響Z大，在高（gāo）速、重負荷及環境溫度高時，軸承（chéng）溫度升高。不同結構的軸承，即使在同一溫（wēn）度下，也需要不同粘度的潤滑脂。雙（shuāng）軸承結構電機所麵臨的散熱難度更大，為此應該注意以下幾（jǐ）個方麵：
3.1計算軸承首次注油量
可輸入內容，標題（tí）的背景可以更換（huàn）顏色（sè），素材邊框可以更換顏色，背景為淺灰色。
首次注油量：運轉中（zhōng）的軸承若單從潤滑角度考慮，脂潤滑的消耗量是很少的（de）。數（shù）據顯示，本電機滾柱（zhù）麵軸承在徑向負荷5KN，轉速1500R/MIN。那麽它首次潤滑脂的填充量，可（kě）按軸承在潤（rùn）滑條件下工作轉速n與極（jí）限轉速（sù）ng之（zhī）比n/ng來確（què）定。
n/ng<0.2時，油脂填充（chōng）量可占軸承空間的2/3；
0.2<n/ng<0.8時，油脂占軸承的1/3-2/3，
n/ng>0.8時，油脂占（zhàn）軸承的1/3。
軸承內部空間V的計算公式：V=Mk（CM3）
M—軸承質量，kg；
k—軸承空間因數
通過計算（suàn）NU228的ng=3000，n/ng=0.5
6228的ng=3000，n/ng=0.5
NU226的ng=2400，n/ng=0.6
由此得知（zhī）本電機軸（zhóu）承潤滑脂（zhī）填充量占（zhàn）軸承內部空間的1/3-2/3即可。
軸承中的潤滑（huá）脂不（bú）宜過多。多了不但浪費（fèi），而且有害。軸承的（de）轉速愈（yù）高，危害性愈大。一般認為；密封式滾（gǔn）動軸承的（de）潤滑（huá）脂填充量，Z多不得（dé）超過內部空間（jiān）的50%左右。Shawki和Mokhtar⑹的試驗表明，滾動軸承以20~30%Z為適（shì）宜。多軸承（chéng）聯用，軸（zhóu）承之間的間隙應填滿。當然我們可以在護蓋的空腔裏填上較多的潤滑（huá）脂，以便造成一個更好（hǎo）的密封狀態，使軸承免受灰塵或潮濕的侵襲。
3.2潤（rùn）滑脂的補充周期
補充潤滑脂的時間：正常運轉（zhuǎn）條件下，可（kě）按軸承孔徑（jìng）和轉速N大致確定。
從上圖曲線可以查出本電機軸承補油周期大約為1000小時。
3.3計算軸承（chéng）內部定期補充潤滑脂的量
軸（zhóu）承內部定期（qī）補充潤滑脂的量q按以下公式：
q=0.005DB（g）
DB為軸（zhóu）承的投（tóu）影麵（miàn）積（mm2），D軸承外（wài）徑（mm），B為軸承寬度（dù）（mm）
查參數計算可得
後端軸承：NU226=0.005*230*40=46g
前端軸承：NU228=0.005*250*42=52.5g
6228=0.005*250*42=52.5g
由此我們得知後端補油量50g左右，前端補（bǔ）油（yóu）量105g。因為還要考慮軸承之間的間隙，所以前（qián）端補油量應（yīng）該在200-300g之（zhī）間。
3.4注油方式（shì）的改進
運行時可采用聲音聽診（zhěn）或超聲診斷方式（shì）。軸承聽診儀與傳（chuán）統黃油槍（qiāng）配合（hé）使用，加注（zhù）時不斷分辨軸承聲音的變化，隨著軸承潤滑狀態（tài）的（de）不（bú）斷改善，軸承（chéng）聲音的高頻成分（fèn）消失，同時低（dī）頻成（chéng）分的幅值降低，就可（kě）輕鬆（sōng）知（zhī）道Z合適的加注量是（shì）多少。
4．軸承潤滑脂的選（xuǎn）用
該電機原出廠推薦用油（yóu）為7008航空油脂，而在某廠用油“統一化、標準化”技改活（huó）動中將其改為殼牌RL3通用油脂。
4.1兩種潤滑脂的比較
7008航空（kōng）油脂（zhī）介紹：係以皂基稠化劑稠化合成油，並加有結構（gòu）改善劑及抗氧添加劑精製而成的通用航空潤滑脂，並另加有優異（yì）的防鏽（xiù）添加劑。作為耐高溫粘（zhān）性高防鏽蝕特性的7008航空油脂有良好的（de）機械安定性和膠體（tǐ）安定性，保證產品能正常粘（zhān）附在潤（rùn）滑部位而不會流（liú）失。
殼牌愛（ài）萬利RL3潤（rùn）滑是由高粘度指數礦物基礎油和鋰皂基（jī）稠化劑調合而成（chéng）。適當（dāng）的（de）基礎油粘度和增稠劑以及良好的機械穩定性（xìng），減少軸承之間的摩擦（cā）並降低部件之間的磨損程度，減（jiǎn）少潤滑油（yóu）脂變軟流失。
4.2潤滑脂的重要參數
這裏簡單解釋下錐入度和粘度：
錐入度，是潤滑脂稠（chóu）度常用指標和Z基本（běn）的性能要（yào）求。錐入度的測（cè）定是將規定質量標準圓錐體在5S鍾之內刺（cì）入潤滑脂中的深度叫潤滑脂錐入度。錐入（rù）度值越大，潤滑脂越軟，錐入值度越小，潤（rùn）滑脂越硬。從實際角（jiǎo）度看，錐入（rù）度是一個與潤滑脂在潤滑部位的（de）保持能力和密封性以及潤滑脂的輸送的重要指標。
粘度就（jiù）是油品的內摩擦力，是評（píng）價油品流動（dòng）性Z基本指標。簡單說粘度較高的物質，比較不容易流動；而（ér）粘度較低的物質，比較容易流動。但滾動軸承（chéng）選用潤滑劑的Z佳粘度是為了延長其壽命（mìng）。而Z佳粘度是負荷分布、運（yùn）動類（lèi）型、幾何尺寸、環境條件等參數的函數集。所以在許多應用中，粘度的選擇是通過（guò）實驗確定的；並非簡單的（de）流動快慢（màn）問題。軸承負荷（hé）大，應選用粘度較（jiào）高的潤滑油，這是選用潤滑脂的一般原則。
4.3依據分析
由以上表格（gé）數（shù）據不難看出（chū）7008在錐入度、粘度參數上優於RL3，表（biǎo）格裏我（wǒ）們（men）同時還列出（chū）了（le）殼牌RL2的對應參數，以（yǐ）此表明殼牌RL2更適合（hé）做7008油脂的替（tì）代品（pǐn）。
當然實際（jì）情況是RL3整體（tǐ）上是（shì）優（yōu）於7008油脂的，但就油脂流動性和產品性價比做比較的話，選擇更應傾向於7008。除了（le）以上數據外，我們還做了實物比對（duì），RL3油脂看上去更稠密，機械穩定性（xìng）和膠體穩（wěn）定性都優於（yú）7008。而7008的（de）析（xī）出油明（míng）顯，呈現出油（yóu）膏狀（當（dāng）然太高的析油（yóu）性並非（fēi）好事-析油量不能超（chāo）過5%，會影響油脂膠體（tǐ）安定性）。也正因如此7008更（gèng）易於流動交換（huàn）。盡管在整體表現上稍差於RL3，（主要原因是油質劣（liè）化度比RL3快，機械穩定性差）。但如果嚴格按補油周期並保證補（bǔ）油量以及保持注油通道的通暢，相信國產7008航（háng）空油脂還是適用於該電機的。
5.結論
綜上所述，考慮到該電機雙軸承結構的特殊性，前後端軸承補（bǔ）油量應該（gāi）有所區別，像過去那樣僅僅（jǐn）30g左右應修正為前端200g並（bìng）輔（fǔ）以聽診方式注油。針對外側軸承補油通道的不暢，我們在選油上Z終選擇（zé）了錐入度大、粘度係數更適合雙軸承（chéng）結構的殼牌RL2潤滑油脂。
依據以上翔實的理論基礎，我（wǒ）們還為我部門所有同類型的電（diàn）機都單獨計算了一組潤滑脂的注、補（bǔ）油量數據，並（bìng）依此予（yǔ）以實施落實（shí）。Z終（zhōng）徹底解決此（cǐ）類電動機軸承的發熱、缺油、壽（shòu）命低以及運行中突發性損壞的問題，大大（dà）減少了檢修費用，為安全運行提供了（le）可靠（kào）保障。
來源：《設備管理與維修》2016年7期
