氨压缩机组大型高压电机滚动轴承故障原因分析

　　在大型化工装置生产过程中，大型高压电动机的使用越来越多，已经成为比较常见的动力源。电动机运转时可能由多种原因导致设备故障的发生。大型高压电动机在运行过程中一旦发生故障，严重时将造成机组非正常停运，对整个化工生产带来危害并造成相当大的经济损失。据对电机故障的大概统计，大型高压电动机轴承损坏或因为轴承损坏而造成的电机故障，占电动机全部故障的2/3 以上[1]。由于影响较大型电动机滚动轴承安全和寿命的因素有很多，在化工生产过程中，对电动机滚动轴承的维护检修和使用寿命十分关注。为此，本文作者以某厂900kW 氨压机组高压电动机几起典型轴承故障为例，阐述电动机较大尺寸滚动轴承在使用过程中影响使用寿命的几个主要因素。对电动机轴承故障发生的原因进行分析，给出合理的解决方案，为解决类似的问题提供了依据。

　　1 问题的提出

　　某化工厂冷冻站3 台氨压机组电动机原设计为YB630-2W、900 kW、6 kV 高压电机，前轴承采用NU219+6219C3 组合，后轴承为NU219。自2003年12月投运以来，3 台机组的电动机运行状态一直较差，曾经分别出现过3 次电动机后轴断裂问题，其中2004 年12 月A 台氨压机组电机后轴出现断轴问题，返厂修理; 2005年11月S 台氨压机组电动机后轴断轴，返厂修理; 2006 年12月A台氨压机电机后轴断裂。运行时间均未超过8000 h。

　　针对这 3 台电动机问题，厂家认为原选用的NU219 轴承为轻型轴承，承载能力小; 电机轴承室过小，储油少，并且没有排油装置，润滑脂不能进行有效地置换。因此提出如下建议: 更改原轴承设计0 组游隙轴承为3 组游油隙轴承，并且规定将设备润滑间隔缩小为一个月; 将轴承改成 NU320 轴承，轴径增大到100mm，并设置排油孔。但经过上述改造以后并没有收到预期的效果。为此，作者对电动机轴承的故障原因从设计、选型、安装和使用等方面进行了系统地分析、核算，找出了电动机轴承失效的主要原因。

　　2 故障原因分析与核算

　　2. 1 故障现象

　　电动机断轴故障发生后，对该电动机进行了解体检查，发现电动机后部轴承架、滚子烧损严重，轴承内、外圈局部变为蓝色，电动机轴承内、外侧油室烧损。轴承内套与转子过热烧死在一起，电动机定子、转子相摩擦，直接造成定子线圈刮伤，电动机转轴后部严重变形，如图1所示。

　　从故障现象可以判定轴承损坏是导致电机轴损坏的直接原因。从3 台电动机的故障情况来看，3次电机轴承故障均是同一部位，说明不是偶发轴承故障。从几次损坏的现场情况查来看，电机后罩处有飞溅的润滑脂，说明轴承损坏时润滑情况良好。通过查看电动机运行状态监测记录，状态监测值显示正常，设备没有明显劣化趋势。检查检修记录，各项数据正常，轴承装配值符合检修要求，同时该电机已累计运行74 天。说明检修质量不应存在问题。检查操作运行记录，氨压机能级在40%，操作上不存在超标问题，巡检时设备状况良好。查看维保记录，均按规定时间、规定牌号、规定加油量加注了润滑脂，润滑状态良好。另外，润滑脂和轴承也不存在质量问题。