侯江繼HOU Jiang-ji

（山西省焦炭集團(tuán)益達(dá)化工股份有限公司，介休 032000）

（Shanxi Jiaotan Group Yida Chemical Co.，Ltd.，Jiexiu 032000，China）

0 引言

益達(dá)化工股份有限公司電機(jī)與焦?fàn)t氣壓縮機(jī)滑動(dòng)軸承損壞頻繁，通過對(duì)損壞軸承的分析，大多軸瓦烏金表面電腐蝕嚴(yán)重，有部分已出現(xiàn)坑洼現(xiàn)象，電機(jī)軸與壓縮機(jī)軸也有不同程度的電腐蝕（麻點(diǎn)）。針對(duì)以上大范圍出現(xiàn)的軸瓦損壞事故，分析認(rèn)為軸電流對(duì)軸承的電腐蝕是軸承損壞的主要原因。下面就簡(jiǎn)要分析一下軸電流對(duì)滑動(dòng)軸承的影響及防止措施。

1 軸電壓和軸電流的產(chǎn)生原因

電機(jī)兩軸承端或電機(jī)轉(zhuǎn)軸與軸承間所產(chǎn)生的電壓我們稱之為軸電壓。在正弦交變的電壓下交流同步電機(jī)才能正常運(yùn)行，也只有在正弦交變的磁場(chǎng)中電機(jī)的轉(zhuǎn)子才能正常地工作，如果電機(jī)的定子鐵心的圓周方向上的磁阻出現(xiàn)不和諧的情況，那么可能產(chǎn)生與軸相交的交變磁通，進(jìn)而形成交變電勢(shì)，在交變電勢(shì)的作用下，一旦電機(jī)產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)的磁極旋轉(zhuǎn)，很可能影響到各磁場(chǎng)極的磁通，使各磁場(chǎng)極的磁通發(fā)生變化，形成于軸交鏈的磁通。而這些于軸交鏈的磁通會(huì)隨著磁極的不斷旋轉(zhuǎn)發(fā)生變化形成軸電壓。在這種情況下產(chǎn)生的電壓是延軸向發(fā)展的，一旦該軸電壓和軸兩側(cè)的軸承直接接觸，就會(huì)形成回路，進(jìn)而產(chǎn)生軸電流。還有一種，電機(jī)在運(yùn)行過程中，載荷的波動(dòng)和旋轉(zhuǎn)部件產(chǎn)生摩擦而在旋轉(zhuǎn)部件上產(chǎn)生靜電荷，電荷逐漸積累也能產(chǎn)生軸電壓。這種由靜電荷產(chǎn)生的軸電壓和上述由磁交變所產(chǎn)生的軸電壓雖然都能夠產(chǎn)生電壓，但是兩者在機(jī)理上存在著很大的區(qū)別。由靜電荷產(chǎn)生的軸電壓是非周期性的，并不是持續(xù)的，影響軸電壓大小的因素有很多，比如載荷、潤(rùn)滑狀況等。

正常情況下，我們測(cè)得軸電壓大約是0.5-2V，但是如果出現(xiàn)異常情況，比如電流回路阻抗變小，在這種情況下，會(huì)形成很大的軸電流出現(xiàn)，對(duì)電機(jī)軸承及壓縮機(jī)軸承造成危害，且危害巨大。

2 軸電流對(duì)軸承的損壞及特征

一般情況下，電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)電機(jī)軸處于懸浮狀態(tài)，軸與軸瓦中間有潤(rùn)滑油膜存在不直接接觸。但在實(shí)際當(dāng)中由于按裝、載荷、對(duì)中等因素影響，軸與軸瓦有瞬間接觸的情況出現(xiàn)。當(dāng)軸電壓較低時(shí)潤(rùn)滑油膜仍能起到絕緣作用，不會(huì)產(chǎn)生軸電流。軸電壓增加到較高數(shù)值時(shí)，尤其是電機(jī)剛啟動(dòng)時(shí)，軸承內(nèi)油膜還未穩(wěn)定形成軸電壓擊穿潤(rùn)滑油膜而放電，構(gòu)成回路產(chǎn)生軸電流，軸電流從金屬接觸點(diǎn)通過。接觸點(diǎn)較大時(shí)軸電流密度較小在軸承表面會(huì)形成麻點(diǎn)，當(dāng)接觸點(diǎn)較小時(shí)，軸電流密度較大在瞬間產(chǎn)生高溫，使軸承烏金局部燒熔，熔化的烏金在壓力的作用下飛濺。熔化烏金較少時(shí)在烏金表面會(huì)出現(xiàn)小凹坑，熔化烏金較多時(shí)就會(huì)出現(xiàn)燒瓦現(xiàn)象。一般由于電機(jī)軸和曲軸的硬度及機(jī)械強(qiáng)度比烏金的高，通常表現(xiàn)出的癥狀是烏金表面被點(diǎn)擊出現(xiàn)麻點(diǎn)，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)凹坑，軸的表面出現(xiàn)條紋狀的電弧傷痕。在發(fā)生軸承燒損事故時(shí)，通常只注意機(jī)械、配合方面的原因，忽視軸電流對(duì)軸承的危害。更換軸承后，因軸電流的存在，還會(huì)出現(xiàn)軸承燒損事故。

使用滑動(dòng)軸承的電機(jī)，在發(fā)生軸承燒損事故時(shí)，要特別對(duì)軸瓦表面仔細(xì)檢查。凡是軸電流引起的軸承損壞，在檢查軸瓦時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)烏金表面有分布不勻的麻點(diǎn)，電機(jī)軸和曲軸上有條形狀的麻點(diǎn)。軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，在接觸的地方電阻很小，并將潤(rùn)滑油擠向兩邊，不會(huì)產(chǎn)生電擊，當(dāng)有小間隙產(chǎn)生時(shí)就會(huì)出現(xiàn)類似于電火花的放電現(xiàn)象產(chǎn)生，將軸表面與烏金表面電擊出麻點(diǎn)。

3 軸電流產(chǎn)生的防止措施

①將電機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的間隙調(diào)整均勻，盡量使電機(jī)轉(zhuǎn)子在一個(gè)對(duì)稱的磁場(chǎng)中運(yùn)行。

②由軸交變磁通所產(chǎn)生的軸電壓，對(duì)于電機(jī)滑動(dòng)軸承，一般采取電機(jī)兩端軸承座加絕緣板，并對(duì)軸承座緊固螺栓進(jìn)行絕緣，使軸電流通路切斷。對(duì)于與電機(jī)剛性連接設(shè)備采用在電機(jī)兩側(cè)各加一塊接地碳刷，碳刷接地必須可靠，這樣就能隨時(shí)將電機(jī)軸上的電荷引向大地，使軸電流對(duì)軸與軸瓦的電腐蝕降到最低。但是在實(shí)際的工作中，由于各種各樣的原因，很多的絕緣處理措施工作都很不到位，根本起不到絕緣措施的作用，無(wú)法阻止軸電壓形成軸電流。所以我們要經(jīng)常檢查軸承座的絕緣強(qiáng)度，用500V搖表測(cè)量絕緣不低于0.5MΩ。

③對(duì)于軸和軸瓦之間的潤(rùn)滑油（絕緣油），必須定期檢查，化驗(yàn)潤(rùn)滑油的純度和水含量，根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行過濾處理以清除潤(rùn)滑油中的金屬微顆粒和水分等雜質(zhì)，從而保證油膜的絕緣度滿足要求不被低電壓擊穿。

4 結(jié)論

總之，由于軸電流會(huì)對(duì)設(shè)備造成危害，且危害巨大，我們應(yīng)該深刻意識(shí)到這一問題，雖然交流大型電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生軸電壓是沒有辦法避免的事實(shí)，但是由軸電壓形成的軸電流卻是可以避免的，所以我們應(yīng)該采取有針對(duì)性的措施來盡可能地阻止軸電流的形成，最大程度地降低軸電流對(duì)設(shè)備的危害。一般通過以上處理，特別是加裝接地碳刷，基本可將電動(dòng)機(jī)的軸電流消除，如有殘留也對(duì)設(shè)備構(gòu)不成危害。軸與軸瓦的實(shí)際使用壽命可由原來的幾十小時(shí)提高到幾千小時(shí)，并避免了軸承的突然燒損，從而保證了設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

注：軸電壓頻率有不確定性，所測(cè)得軸電壓0.5～2V 有誤差.

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