JD160A交流异步牵引电动机两年检轴承异音及其原因分析.docVIP

JD160A交流异步牵引电动机两年检轴承异音及其原因分析 　　摘要：本文描述了HXD1C机车交流异步牵引电动机（JD160A型）两年检修时在入厂试验过程中出现的轴承异音现象，并对电机出现的轴承异音现象进行分析，确定产生异音的根本原因；并将异音现象和异音原因进行分类对应，从而指导生产，通过改进提升产品质量，减少损失，提高电机运行的可靠性和稳定性。 　　关键词：JD160A型交流异步牵引电动机；轴承异音；分类；异音原因 　　中图分类号：U264.1+3文献标识码：A文章编号： 　　 　　 　　前言 　　HXD1C电力机车是中国南车集团与德国西门子公司合作，引进消化技术并进行国产化的新一代交流传动机车，机车牵引动力由JD160A交流异步牵引电动机产生[1]。 　　随着公司JD160A型两年检电机的增多，目前在入厂例行试验时发现了各种的电机轴承异音现象，判断电机轴承有无故障至关重要，因为轴承是电机运转是否良好的一个重要指标，如果电机轴承出现问题没有发现，可能电机再次运行过程无法坚持到下一个两年检便出现轴承故障。 　　JD160A交流异步牵引电动机共有2个轴承，非传动端为深沟球轴承，属于脂润滑，传动端为圆柱滚子轴承，属于油润滑，润滑油和机车齿轮箱的润滑油共用。 　　 　　1-非传动端端盖； 2-定子； 3-转速传感器； 4-转子； 　　5-非传动端轴承；6-传动端轴承；7-主动齿轮；8-传动端端盖 　　 　　我们听异音的方法一般是直接站在试验台运转的电机旁听声音，如果还无法分辨，可以通过听诊器接触在电机轴承的周围进行听声音；更先进的是通过轴承震动检测系统检测异音源的震动来分析异音。 　　JD160A 型交流异步牵引电动机在例行试验时出现的轴承异音原因及现象： 　　油脂过少或油脂过冷 　　此种异音出现在电机非传动端，常表现为高频的“鸣叫声”，是金属摩擦声，通常多出现在电机初始试验时，也是例行试验时出现最多的状况。 ①当油脂过冷时，持续的“鸣叫声”电机在开始空转时便出现，随着电机空转时间的持续，“鸣叫声”开始断断续续，一般约1分钟~3分钟后消失。②如果在短时间内“鸣叫声”无消除，异音产生的原因可能属于轴承内的油脂过少，此时只要通过注油嘴向电机轴承内注入油脂(油脂不超过200g)，直至电机的“鸣叫声”消除为止。如果注油过程中注油超过200g，“鸣叫声”还未消除，停止注油，让电机持续空转，“鸣叫声”便会消除。 　　油脂过少的原因为机车运行过程中保养不良造成，没有定期补充油脂； 　　如果油脂缺少，长期得不到补充，轴承长期发热严重，使轴承表面的材质发生变化，会导致轴承出现早期的剥离现象，如果还为及时发现，会导致轴承固死现象。 　　配件同轴度或轴承室圆柱度超差 　　此种异音出现在电机两端轴承都会出现，常常表现为低沉的“轰隆隆”，类似强对流天气打雷的低沉“轰隆声”。此种异音表现为持续的“轰隆隆”声或者时无时有“轰隆隆”声音。 　　此种异音产生的具体原因为:①轴承室圆柱度超差严重；②电机两端端盖止口同轴度严重超差；③电机机座止口同轴度严重超差；④由于端盖止口同轴度和机座止口同轴度超差导致的积累误差过大；⑤装配问题。 　　处理以上问题，如果异音出现在电机非传动端，首先应将轴承座螺丝松下后重新用力矩扳手对称紧固；如果继续异音，解体电机后，检查电机两端端盖的止口同轴度、定子两端止口同轴度和轴承室的圆柱度；如果属于轴承室圆柱度超差，则要更换轴承座；如果机座止口同轴度和端盖止口同轴度超差比较小，可以通过两个电机互换配件的方式重新组装，通过减少积累误差的方式消除同轴度严重超差导致的异音问题。 　　轴承疲劳剥离 　　此种原因导致的轴承异音在电机两端都会出现，电机异音表现为：“咚咚”的声音，而且震动较大，随着电机转速的加大，异音会越来越大，震动越来越大。如果遇到此种情况，电机应停止试验，防止轴承在试验台上烧死。 　　当电机出现异音时，必然存在异音的震源，所以我们也可以通过震动的手段检测轴承的异音现象，通过轴承震动学分析. 　　下图为JD160A传动端轴承外圈轻微剥离时通过JL601轴承震动检测系统在电机1860rpm时，检测到的轴承外圈故障频率0.0878n=163HZ（n为电机转速）： 　　 　　 　　轴承剥离形成的机理为：轴承的内外滚道和滚动体交替进入和退出承载区域，这些部件因长时间承受交变载荷的作用，首先从接触表面以下最大交变切应力处产生疲劳裂纹，继而扩展到接触表面在表层产生点状剥落，逐步发展到大片剥落，称之为疲劳剥落。疲劳剥落往往是滚动轴承失效的主要原因，一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命。 　　轴承疲劳剥离的早期原因有很多：①轴承热处理不当；②轴承材质不当；③轴承结构的缺陷；④轴承的油脂