台州发电厂　杨林平

　　摘　要：在发电厂附属设备中，电动机作为主要的动力源来完成和保证机组的正常运行，所以当电机发生故障时所带来的损失也是相当大的，尤其是高压电动机，可严重影响到机组的安全运行。根据我们对电机故障的统计发现，轴承损坏或因为轴承损坏而造成电机的故障，占了电机全部故障的80%以上，为此我们对电机轴承故障发生较多的电动机进行了分析并进行改造，解决了电动机轴承的发热、漏油、寿命低以及运行中突发性损坏的问题，大大减少了检修费用，为安全运行提供了可靠保证。
　　关键字：电动机；轴承；改造；方法
　　故障分析
　　大部分的轴承抽坏的原因很多——超出原先预估的负载，非有效的密封、过紧的配合所导致的过小轴承间隙等。这些因素中的任一因素皆有其特殊的损坏型式且会留下特殊的损坏痕迹。因此，检视损坏轴的承，在大多案例中可以发现其可能的导因，大体上来说，有三分之一的轴承损坏导因于疲劳损坏，另外的三分之一导因于润滑不良，其它的三分之一导因于污染物进入轴承或安装处理不当。
　　据分析，高压电动机大多是“端盖滑动轴承式”结构和“端盖滚动轴承式”结构。经过我们对各种高压电动机检修经验的总结和分析，认为存在着以下几个问题：
　　1、端盖滑动轴承式：此类电动机大部分存在转子的轴向串动大、轴瓦发热和漏油的现象，造成了对电机定子线圈的腐蚀，并且使电机内部的油污和积灰过多，导致了通风不良，使电机温度过高而损坏。另外，滑动轴承比滚动轴承的检修也复杂很多。
　　2、箱式高压电机：该电机是近年来我国生产的新型电动机，其性能、外形均优越于“JS系列”电动机。但是某些制造厂所生产的此类电动机，因在轴承的设计上存在着某些不足，造成电动机在运行中的轴承故障发生的较多。这些电动机的结构是在轴承的外侧装有一个距轴承间隙很小的挡油盘，这样看可使轴承内部的润滑脂保持充足，但是此结构存在着以下几个缺点：
　　（1）不利于轴承的散热和润滑脂的循环，使轴承在运行中温度升高，润滑脂的性能降低，继而造成温度再升高的恶性循环，使轴承损坏。
　　（2）因轴承挡油盘的存在，使得电机在小修时，打开轴承盖也无法检查，而在电机大修时，不拆下挡油盘也无法清洗检查轴承，只有更换，造成了不必要的浪费。
　　（3）因多次的检修时需拆卸挡油盘和轴承的更换，造成了挡油盘内孔与轴的配合松动，使挡油盘在运行中从轴上脱出，造成故障。
　　3、双轴承式电机：我国现在所生产的部分高压电动机，负荷侧采用了双轴承结构。这虽然增加了负荷侧的径向承载能力，但是也给检修带来了难度。在电机的大修时，轴承无法清洗和检查而必须进行更换，否则不能保证检修质量，造成了检修费用的增加。另外，此种结构的电机，大部分轴承在运行中的温度都比较高，使轴承的使用寿命降低而损坏。
　　4、轴承的类型：我国大部分电机负侧的轴承为“圆柱形滚子轴承”，空侧为“向心推力球轴承”，在电机的运行中，转子长度的变化由负侧调整。此时如果电机与机械的联轴器为“弹性联轴器”时，对电机和机械均无大的影响，而如果是“刚性联轴器”则发生电机或机械的振动，甚至造成轴承的损坏。
　　5、轴承的承载与允许转速：我国电机的轴承，一般负侧大多是选用“中型滚子轴承”。该轴承的承载能力是大大超过了计算值，但轴承的允许转速则与电机的实际转速相差很少甚至不够，所以这也是轴承发热、损坏频繁的一个重要原因。
　　5、轴承附件结构问题：目前我国电机大部分轴承附件是采用的内、外油盖式结构。此种结构的缺点是密封效果较差，电机内、外部的灰尘容易被吸入到轴承内部，加速轴承的磨损而损坏；再是其轴承附件的结构对轴承的散热、冷却以及润滑脂的循环基本不起作用，所以轴承的运行温度较高、寿命降低，造成电机达不到一个检修周期轴承即损坏。据我们分析进口的高压电机结构发现，一是在轴承的两侧全部安装有密封装置，确保了轴承内部的清洁；二是在轴承的外侧装有定位、冷却装置，并且轴承的油室空间较大，这样大大降低了轴承运行中的温度，并且得到良好的润滑，延长了轴承的使用寿命。
　　6、轴承选用问题：根据我们对电机轴承的分析和计算认为，轴承的故障与轴承的选用有着很大的关系。从我国的电机与进口的电机比较来看，国产高压电动机的负荷侧轴承，一般是选用“中型滚子轴承”。该轴承的径向承载能力是大大超过了计算值，但是允许转速则与电机实际的转速相差很少，造成了轴承达不到额定的使用寿命。但是进口中型电动机负荷侧的轴承一般是选用较大的“轻型滚珠轴承”，而空载侧则是选用比负荷侧小的“轻型滚子轴承”，这样不但保证了轴承的承载能力，而且轴承的允许转速大大超过了电机的实际转速，所以能达到或超过轴承的使用寿命。
　　进口电动机的设计优点：
　　我们分析了进口的同类高压电机，发现大部分轴承的连续使用寿命能在5年以上。经过几次的检修后，我们找出了其设计方面的优点：
　　1、负侧选用较大的“深沟球轴承”，空侧选用较小的“圆柱滚子轴承”。分析认为：这样可保证转子在冷、热长度变化时，其轴向的位移在空侧，确保电机与机械连接处的定位。
　　2、轴承的承载与允许转速：经计算，在完全保证电机运行功率需要的情况下，所选轴承的允许转速大大超过了电机的实际转速，所以能使轴承的使用寿命大大增加。
　　3、轴承附件结构：轴承套采用“球墨铸铁”材料，保证了轴承运行中的稳定，并延长使用寿命。在内、外轴承盖的外侧装有铝合金“梯形槽密封”装置，这样可确保轴承内部的清洁。
　　4、轴承的定位结构是：采用开槽式定位螺母加19齿锁垫的结构。此装置不但起到了轴承良好的定位作用，而且可使轴承的温度进一步降低，并且轴承油室的空间设计较大，这样就可降低轴承在运行中的温度，使轴承的使用寿命大大增加。
　　5、良好的轴承加、排油装置：加油装置基本与我们的结构相差不大，放油装置设计良好。较粗的放油管安装于较大的油室下部，操作一个小螺栓即可方便地抽出内管进行废油的清理。
　　电动机改造过程及方法
　　我们在对轴承故障较多的电机改造前，首先对轴承的选用进行计算，发现存在选用方面的问题，即进行重新设计。其改造原则是根据电机的实际结构尺寸，尽量采用进口电机的结构型式进行。具体设计、改造项目基本如下：
　　1、负侧双轴承结构尽量改为单轴承结构；
　　2、根据与被拖动机械的连接方式，尽量设计负侧为“深沟球轴承”，以负侧定位；
　　3、经计算，在保证电机使用功率的情况下，尽量选用允许转速大大超过电机转速的轴承；
　　4、根据要改造电机的实际轴向尺寸，尽量将轴承外侧的油室加大；
　　5、根据要改造电机的实际轴向尺寸，尽量将内、外轴承盖外侧加装铝合金梯形槽密封；
　　6、轴承的固定方式，采用细丝、4槽螺母和19齿锁垫结构；
　　7、轴承套采用“球墨铸铁”材料，内、外轴承盖采用灰铸铁材料；
　　8、轴承的加、排油装置完全按照进口电机的结构设计制做。
　　经过我们对以上各种电机的分析，多年来在我厂进行了电机轴承的改造并收到了良好的效果。我厂是1978年建成投产的老厂，在经过了多年的运行和几次的检修后，我们找出了进口高压电动机结构设计上的优点，并结合本厂国产电机的实际结构，进一步进行了改造。经过对改造后电机运行的统计，其连续运行周期基本都达到了机组的一个检修周期，大大减少了因电机的损坏所造成机组的临时停机，解决了大部分中型电动机轴承频繁损坏的问题，为机组的安全运行提供了可靠的保证。
　　以上是我们发电厂部分电动机轴承改造的论述，现在虽然在改造的工作中取得了很好的效果，但是必然还存在着很多不足之处。今后我们将进一步探讨、努力，将先进的技术更广泛地应用到我们实际的工作中去，为电力事业的发展作出更大的贡献。