軸承是電機(jī)最重要的支撐部件。電機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承過(guò)熱是一種常見故障,其原因又是多種多樣的,有時(shí)很難準(zhǔn)確診斷,因而在很多情況下如果處理不及時(shí),其結(jié)果往往是給電機(jī)造成更大的損壞,使電機(jī)壽命縮短,以致影響工作和生產(chǎn)。總結(jié)出電機(jī)軸承過(guò)熱的原因及處理方法、排查方法。
一、電機(jī)軸承過(guò)熱的原因及處理方法
1. 過(guò)熱原因：滾動(dòng)軸承安裝不正確、配合公差太緊或太松。
解決方法：滾動(dòng)軸承的工作性能不僅取決于軸承本身的制造精度，還和與它配合的軸和孔的尺寸精度、形位公差和表面粗糙度、選用的配合以及安裝正確與否有關(guān)。要保證這一點(diǎn)，軸承內(nèi)圈與軸、軸承外圈與軸承室的徑向配合關(guān)系是軸承系統(tǒng)設(shè)計(jì)的控制關(guān)鍵。
一般臥式電機(jī)中，裝配良好的滾動(dòng)軸承只承受徑向應(yīng)力，但如果軸承內(nèi)圈與軸的配合過(guò)緊，或軸承外圈與端蓋的配合過(guò)緊，即公盈過(guò)大時(shí)，則裝配后會(huì)使軸承間隙變得過(guò)小，有時(shí)甚至接近于零。這樣轉(zhuǎn)動(dòng)就不靈活，運(yùn)行中就會(huì)發(fā)熱。潤(rùn)滑脂因此而出現(xiàn)降解失效流失，最終導(dǎo)致軸承系統(tǒng)瞬間崩塌。
如果軸承內(nèi)圈與軸的配合過(guò)松，或軸承外圈與電機(jī)端蓋孔配合過(guò)松，則軸承內(nèi)圈與軸，或軸承外圈與電機(jī)端蓋孔，就會(huì)發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生摩擦發(fā)熱，造成軸承的過(guò)熱。通常，標(biāo)準(zhǔn)中將作為基準(zhǔn)零件的軸承內(nèi)圈內(nèi)徑公差帶移至零線下方，這對(duì)同一個(gè)軸的公差帶與軸承內(nèi)圈形成的配合，要比它與一般基準(zhǔn)孔形成的配合要緊得多。
2. 過(guò)熱原因：潤(rùn)滑脂選得不合適、潤(rùn)滑脂質(zhì)量差、潤(rùn)滑脂混入灰塵雜質(zhì)、潤(rùn)滑脂加注過(guò)多或過(guò)少等都可造成軸承發(fā)熱。
解決方法：①對(duì)不合適的潤(rùn)滑脂、變質(zhì)的潤(rùn)滑脂、混入灰塵雜質(zhì)的潤(rùn)滑脂應(yīng)清洗干凈，換上合適的潔凈的潤(rùn)滑脂。
②關(guān)于潤(rùn)滑脂的加注量，需要重點(diǎn)說(shuō)一下。 電機(jī)轉(zhuǎn)速與潤(rùn)滑脂的加注量呈反比關(guān)系。轉(zhuǎn)速越高，加注量應(yīng)越少，且加注周期通常更短。核心原則是“低轉(zhuǎn)速多脂，高轉(zhuǎn)速少脂”。
高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，軸承內(nèi)部攪動(dòng)劇烈，過(guò)多的潤(rùn)滑脂會(huì)產(chǎn)生過(guò)大的攪拌阻力（“攪油損失”），影響軸承系統(tǒng)的散熱，導(dǎo)致軸承溫度急劇升高，反而加速油脂氧化變質(zhì)，甚至引發(fā)漏油或損壞，溫度高會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑脂發(fā)生劣變，使軸承良好運(yùn)行的時(shí)間縮短，進(jìn)而進(jìn)入一個(gè)惡性循環(huán)狀態(tài)。低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，攪動(dòng)損失小，且潤(rùn)滑脂不易形成循環(huán)，適當(dāng)多填充一些可以更好地維持油膜，并起到更好的密封防塵作用。
具體加注量參考通常以軸承腔空間的填充比例（%）作為標(biāo)準(zhǔn)，具體建議如下：
③極高速電機(jī)：對(duì)于轉(zhuǎn)速極高的電機(jī)（如變頻高速電機(jī)、主軸電機(jī)），有時(shí)甚至只填充1/4 或更少，并采用微量潤(rùn)滑或油氣潤(rùn)滑。
④密封軸承：對(duì)于自帶密封蓋（ZZ/2RS）的軸承，出廠已預(yù)填適量油脂，通常無(wú)需額外加注，除非維護(hù)手冊(cè)有特殊說(shuō)明。
⑤環(huán)境因素：若環(huán)境多塵、潮濕，可適當(dāng)增加填充量以加強(qiáng)密封，但高速電機(jī)仍需優(yōu)先控制溫升。
注意：具體加注量請(qǐng)務(wù)必參考電機(jī)銘牌或廠家維護(hù)手冊(cè)，不同軸承類型（如深溝球軸承、圓柱滾子軸承）的推薦值可能略有差異。
3.過(guò)熱原因：電機(jī)外軸承蓋與滾動(dòng)軸承外圈之間的軸向間隙太小。
解決方法：大型和中型電機(jī)一般在非軸伸端采用球軸承。軸伸端采用滾子軸承，這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)子受熱膨脹時(shí)，可以自由伸長(zhǎng)。而小型電機(jī)由于兩端均采用球軸承，其外軸承蓋與軸承外圈間應(yīng)有一適當(dāng)間隙，否則，軸承就可能因受軸向過(guò)大的熱伸長(zhǎng)而發(fā)熱。當(dāng)出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)將前或后側(cè)軸承蓋車去一點(diǎn)，或者是在軸承蓋與電機(jī)端蓋之間加墊一薄紙墊，使一端外軸承蓋與軸承外圈之間形成一足夠的間隙。
4.過(guò)熱原因：電機(jī)兩側(cè)端蓋或軸承蓋未裝好。
解決方法：如果電機(jī)兩側(cè)端蓋或軸承蓋裝得不平行或止口沒有靠嚴(yán)，則會(huì)使?jié)L珠偏出軌道旋轉(zhuǎn)而發(fā)熱。必須重新將兩側(cè)端蓋或軸承蓋止口裝平，并用螺栓均勻旋轉(zhuǎn)緊固定。
5.過(guò)熱原因：滾珠、滾柱、內(nèi)外圈、滾珠架嚴(yán)重磨損或金屬剝落。
解決方法：更換新軸承。
6.過(guò)熱原因：與負(fù)載機(jī)械聯(lián)軸器裝配找正不良。
解決方法：檢查找正聯(lián)軸器，避免軸承承受不正常的作用力。
7.過(guò)熱原因：定、轉(zhuǎn)子不同心或軸發(fā)生彎曲。
解決方法：①當(dāng)電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn) 子同軸度良好，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，軸承的軸、徑向游隙一般處在較為均勻的狀態(tài)。若定、轉(zhuǎn)子不同心，兩者之間的中線處于相交狀態(tài)。以臥式電動(dòng)機(jī)為例，轉(zhuǎn)子不平行于底腳面，造成兩端軸承遭受軸、徑向某一角度的外力作用，電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，會(huì)使軸承異常運(yùn)行導(dǎo)致發(fā)熱。②如果軸發(fā)生彎曲，這時(shí)軸承受力不再是純徑向力，故而引起軸承發(fā)熱。應(yīng)設(shè)法將彎曲的軸校直或更換新軸。
8.過(guò)熱原因：軸電流對(duì)軸承系統(tǒng)的侵蝕。
解決方法：軸電流是高壓電機(jī)、變頻電機(jī)和低壓大功率電機(jī)必須面對(duì)的問(wèn)題，軸承系統(tǒng)故障案例中，不少電機(jī)是由于軸電流問(wèn)題導(dǎo)致軸承被電腐蝕，在正常滾道上形成規(guī)律性的損傷紋路，前期軸承系統(tǒng)表現(xiàn)為雜音和發(fā)熱，很快軸承系統(tǒng)徹底瓦解。為了解決該問(wèn)題，不少電機(jī)廠采取了必要的措施，如，接地碳刷、絕緣軸承、絕緣端蓋、絕緣軸承套、絕緣軸承等旁路或斷路的保護(hù)措施，并從電磁方案設(shè)計(jì)、變頻器配置等環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)控制。
9.過(guò)熱原因：散熱風(fēng)扇問(wèn)題（最常見的原因）或惡劣環(huán)境（電機(jī)周圍的粉塵、濕氣等）。
解決方法：①風(fēng)扇葉因損壞、安裝錯(cuò)位、通風(fēng)口堵塞等原因會(huì)導(dǎo)致散熱不足，引起軸承發(fā)熱。此時(shí)，應(yīng)修復(fù)或更換風(fēng)扇，清理通風(fēng)口，保證空氣流通。②粉塵進(jìn)入軸承腔，潮濕環(huán)境導(dǎo)致軸承銹蝕。此時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)密封，定期清潔軸承，改善運(yùn)行環(huán)境。
10.過(guò)熱原因：過(guò)載或頻繁啟停問(wèn)題。
解決方法：過(guò)載或頻繁啟停問(wèn)題，長(zhǎng)期過(guò)載會(huì)導(dǎo)致軸承額外受力，對(duì)軸承造成沖擊。此時(shí)應(yīng)降低負(fù)載至額定范圍，優(yōu)化啟停控制程序。
11.過(guò)熱原因：外部振動(dòng)傳遞給電機(jī)或電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡不良，劇烈的振動(dòng)使軸承承受額外的沖擊載荷，加速磨損和發(fā)熱。
解決方法：查找外部振動(dòng)源，消除振動(dòng)。重新對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)平衡進(jìn)行校準(zhǔn)。
二、電動(dòng)機(jī)軸承過(guò)熱如何保護(hù)
為了預(yù)防問(wèn)題的發(fā)生，不少的大型和高壓電機(jī)，配備了測(cè)溫、測(cè)振等保護(hù)裝置。一般在軸承附近埋設(shè)測(cè)溫元件，元件探頭緊貼軸承外圈，然后通過(guò)控制電路對(duì)軸承進(jìn)行保護(hù)。目前國(guó)家大多數(shù)電機(jī)生產(chǎn)廠商都是用這種保護(hù)方法。
三、如果你的電機(jī)出現(xiàn)軸承過(guò)熱，可以按照以下步驟逐步排查
①先摸：用手背快速接觸軸承座，感受溫度是否超過(guò)60℃（手背能停留3秒以上為正常）。
再聽：用螺絲刀聽軸承聲音，出現(xiàn)“嘎吱嘎吱”“嗡嗡”異響應(yīng)警惕。
后查：檢查油位、風(fēng)扇、安裝對(duì)中，最后考慮軸承本身問(wèn)題。
②先看：檢查潤(rùn)滑油是否變色、變臟，油位是否正常。
再測(cè)：用測(cè)溫槍測(cè)量軸承溫度，超過(guò)70℃必須停機(jī)檢查。
最后：檢查軸承間隙，用塞尺測(cè)量徑向間隙，超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)該更換軸承。
如果經(jīng)過(guò)以上排查仍無(wú)法解決問(wèn)題，建議聯(lián)系專業(yè)的電機(jī)維修人員或廠家售后進(jìn)行處理，避免因誤操作導(dǎo)致電機(jī)故障擴(kuò)大化。
四、總結(jié)
軸承發(fā)熱是電機(jī)故障的預(yù)警信號(hào)，及時(shí)排查和處理能有效避免更嚴(yán)重的電機(jī)損壞。日常維護(hù)中，定期檢查潤(rùn)滑、安裝精度和運(yùn)行環(huán)境是預(yù)防軸承過(guò)熱的關(guān)鍵。
來(lái)源：公眾號(hào)“良功建材技術(shù)”
