立式电机圆柱滚子轴承噪声故障与布氏压痕

2020/7/3 0:49:45 人评论 次浏览 分类:电工基础  文章地址://www.e-cumulus.com/tech/3185.html

某用户的一台电机出现轴承的异常噪声,用户拆解电机轴承发现如下图所示的轴承形态。


从图中可以看到,这是一个NU型圆柱滚子轴承的内圈。轴承滚道上出现沿轴向的痕迹。这些痕迹是造成电机轴承异响的原因。但是进行故障诊断需要判断造成轴承滚道这种损伤的原因是什么。


有些工程师见到这些痕迹会出现以下几种迅速的判断:

第一种可能性:伪布氏压痕;
第二种可能性:轴承振动负载,布氏压痕;
第三种可能性:轴承安装不当造成的拉伤。

昌晖仪表对这两个判断有质疑:如果是伪布氏压痕,为什么痕迹的间距是不规则的?如果是布式压痕,那么仔细观察压痕表面,发现压痕内部有磨损痕迹,压痕边缘没有塑性变形后应力集中产生的剥落趋势?

 
故障轴承局部放大图如下:


看来这两个从图片直接拿到的判断都不完备。那问题出在哪里?


首先,从图中的负荷痕迹看,轴承滚子基本在轴承滚道中心位置圆周滚动,轴承负荷相对平衡。轴承在正常运行的时候,滚动体在滚道内圈表面滚动,滚道受力应该是均匀连续的,不应该出现离散的沿着滚子母线方向的受力痕迹。

这种离散的受力痕迹出现有几种种可能性:
第一、轴承在运转的过程中出现剧烈振动。这种振动负荷在某一瞬间对滚道产生巨大压力,滚道本身受伤;、轴承在非运转过程中,滚动体受到巨大的径向冲击。造成滚道压伤。
第三、轴承在非运转过程中,滚子在滚道上往复“捻动”,造成局部磨损。

面对上面几种可能性必须逐一排查,才能找到问题的症结。


询问现场工程师这台电机使用的历史,了解到:这台电机并非刚刚安装使用的电机。电机已经安装了两年,之前电机在进厂的时候曾经做过检查,没有任何异常。在以前的运行中,也没有出现异常的噪声。电机驱动泵负载,运行的时候没有剧烈震动。


我们知道,使用圆柱滚子轴承的电机在安装的时候由于一些安装手法的不当,会造成滚道划伤。如果造成了这样的滚道划伤,在电机进行出厂试验的时候就可以听到轴承的异常噪声。而这台电机在出厂试验的时候并没有噪声问题。另一方面,安装不当的造成的轴承滚道拉伤,在痕迹上形状有轴向趋势,同时拉伤入口和出口出的形状是可以辨认出来的。而这个轴承不具备这些特征。综合以上两个因素,排除安装时候的轴承损伤。


另外,电机在运输过程中会出现由于包装方式不当以及运输过程中的颠簸造成的圆柱滚子轴承滚道出现伪布氏压痕。伪布氏压痕属于磨损。从压痕特征看,这个轴承负荷磨损特征。但是,运输过程造成的伪布氏压痕是在电机不运转的时候产生的,压痕通常具有等滚子间距特征,而这个轴承没有这个特征。同时,电机在入场试验的时候并没有出现噪声异常,因此排除运输过程中造成的伪布氏压痕。


至此,电机在投入使用之前造成轴向痕迹的可能性都被排除。那么这个电机的失效是不是布氏压痕呢?或者还有其他什么原因?请继续关注下一篇文章《留意伪布氏压痕干扰你对圆柱滚子轴承噪声故障的分析》为您揭晓。

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