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電機故障與軸承故障的關系分析

更新時間:2023-09-12點擊次數:644

    電機在測試、使用過程中會出現各種各樣的故障。作為電機工程師經常需要對這些故障進行處理和解決。這是一個細碎而復雜的工作,其中牽扯到非常廣泛的機械、電氣等方面知識,是電機工程師面臨的嚴峻考驗。


     電機故障中有很大一部分是與軸承相關的。但是,還有些感官上與軸承相關的電機故障,實際上則關系不大。軸承僅僅作為載體呈現了這個故障而已。


     電機故障之所以經常表現在軸承上是因為軸承是電機中一個既承載又自身旋轉的零部件。這一點則注定軸承在電機各個零部件中地位特殊。以內轉式普通電動機為例:

     并且軸承的運轉和相對運動在自身內部進行。相對于其他零部件而言,軸承的體積又很小,所以總體上看軸承是電機結構中非常脆弱敏感的部分。

     也正因為軸承的這個特性,導致很多電機其他零部件的問題也會體現在軸承上。這種情況下,軸承就會出現各種“癥狀",諸如振動、噪聲、發熱等。軸承的這些“癥狀"在早期的時候是軸承對外界發起的警告,電機工程師如果注意到這個警告信息,予以排除,則會在早期處理掉一些問題。

     請注意,這個故障的排除,不是單純的更換軸承。舉一個不太恰當的例子:醫生要給有癥狀的人治病,而不是單純的殺掉病人。工程師需要找到導致這個癥狀的原因。否則單純更換軸承,不會解決根本問題。

     這種情況簡單表述就是“癥狀在軸承,但病因不在"。

     下面舉幾個例子說明這種情形:

污染物進入軸承

這種情況下軸承初期會出現發熱,進而潤滑不良而導致表面疲勞。再發展下去軸承就會燒毀。因此排除的方法應該是尋找污染物的來源,予以排除。

對中不良

這種情況下會表現為軸承的振動不良,噪聲不良。軸承本身不會告訴工程師有對中不良,它只會表現出上述癥狀。工程師需要找到對中不良予以排除,而不能單純的判斷軸承自身有問題。

電機零部件公差超差

最典型的就是跑圈以及軸承圈斷裂。這是兩種情況,第一種情況是配合太松,第二種情況是配合太緊。這種癥狀只能解決零部件配合問題,軸承作為標準件,一般精度更可靠(也不排除不合格軸承)。因此這個問題要針對病根予以排除。

軸承配置不當

在設計電機的時候軸承的配置不恰當,導致選擇了不合適的軸承。這種情況下軸承就會反映出發熱、噪聲的問題。因此我個人以往在進行電機故障分析的時候第一步都會詢問工況,再看圖紙,以對比是否設計符合工況要求。這種情況下,如果設計考慮有偏差,怎么更換軸承都不行。

    類似的例子還有很多。例如,潤滑選擇不恰當、軸承安裝中的損傷、預負荷問題、軸電流問題……

     當然,不排除某些軸承質量問題。但是電機工程師必須清楚,軸承作為癥狀反應元件,并不一定是病根所在,要在檢查軸承質量同時更多的關注周遭因素。