高壓電動機擋油環故障分析與改造

楊小波 吳小虎 張寶駿 曹建枝

摘 要：為了提高電動機運行的穩定性，本文針對煉油裝置P-318/A高壓電動機在生產運行的過程中，多次發生發熱、振動增大、軸承失效等故障問題，對其進行分析和改造。

關鍵詞：高壓電動機;擋油環; 振動; 軸承失效

P-318/A高壓異步電動機在生產運行的過程中，多次發生發熱，振動逐漸增大，軸承過早失效等故障，多次對該電動機進行檢修，但效果并不理想。分析發現該電動機結構方面存在一定缺陷，為了提高該電動機長期穩定運行，對此進行原因分析并提出處理方法。

一、原因分析

該電動機在投產運行以來，長期處于非正常運行狀態，軸承失效、轉軸及軸承室磨損等故障頻發，平均三個月需對此設備進行檢修。經過研究分析發現，此裝置所用的電動機存在以下問題。

1、電動機軸伸端與非軸伸端裝配的擋油與軸承之間的間隙較大，在電動機運行中潤滑油脂無法封堵在軸承腔內，起到封油潤滑作用，易造成軸承潤滑不良而磨損。

2、電動機擋油環的材質為黃銅材質，其耐磨性能較差，同時由于厚度薄容易變形。電動機長期運行且多次故障率后，擋油環已經發生變形，使之與轉子不能良好的配合、定位，在運行中存在碰磨情況。擋油環的磨損使得有一定量的銅粉碎屑進入潤滑油中將其污染，顆粒性雜質加速了軸承的磨損。

3、電動機工作環境溫度高，高溫運行既影響機械零件的運行效果，也影響擋油環的封油效果。環境溫度高直接影響軸承運行溫度，高溫降低潤滑油的黏度，導致軸承帶油量小，同時促使潤滑油氧化，加快潤滑失效。

由于以上原因造成電動機潤滑不良，軸承快速磨損，進而多次引發轉軸磨損、跑套、抱軸、掃膛等故障，使電動機不能達到長周期穩定運行，嚴重威脅生產裝置連續生產，造成巨大的經濟損失。

二、改造方案

為了降低該電動機的故障頻率，減少檢修費用，降低維修人員勞動強度，確保生產裝置正常生產，經過分析研究，決定對電動機進行如下改造：

1、測量計算出合理的軸承與擋油環之間的間隙，保證在軸承中封存一定量的潤滑油進行潤滑，同時可以在日常的加油維護中，將軸承的多余費油脂擠出軸承外，甩入軸承蓋的廢油腔中。

2、將原銅制擋油環更換為鑄鐵擋油環，增加擋油環的材質的強度和厚度，在電動機在運行中能起到“封油”作用。

3、圖1為改造后的擋油換加工圖。擋油環體積應盡量小，少占用軸承外蓋油腔，減少也腔內費油的摩擦。

4、測量電動機轉軸尺寸，繪制轉軸（如：圖4）、軸承室加工圖，對電動機轉軸進行改造，使之與擋油環形成良好配合，并對磨損軸承室進行修復。

三、改造效果及經濟效益

P-318/A電動機改造結束后至今運行平穩，無軸承發熱和其他狀況出現，運行電流，溫度，軸承狀態監測情況正常，達到了預先的改造目的。

該電動機改造前，平均每年發生3起故障，每次檢修必須要更換磨損軸承，對零部件進行加工，造成經濟損失為：

1、軸承更換費用：NU217軸承（單價1800元）×1套×每年3次+6217軸承（單價800元）×2套×每年3次=10200元。

2、零部件加工費用：轉子加工費用4000元+擋油環加工費用1000元+軸承室鑲套加工處理500×2套+內小蓋加工費500=6500元。

每次大修費用為16700元，改造后該電動機實現連續運行20000小時以上，改造3年以來無一次故障檢修，按照改造前的每年三次故障檢修，改造后3年中可節約檢修費用約10萬元以上，改造效果明顯，降低電動機故障率，保證設備平穩運行，同時實現降低維護、檢修費用以及員工勞動強度。最終為生產裝置長周期安全穩定運行提供了有力的保證。

參考文獻：

[1] 席振寰，馮建國. 防爆電機長周期運行與檢修[M].北京：中國石化出版社，2003.

[2] ?溫惠霞，淺談異步三相電動機的機械特性、啟動、制動與調速[J].2011，27

[3]閆峰，李艷麗，陳文省.中小型防爆電機軸承溫高問題的原因分析及質量控制措施[J]. 電氣防爆， 2010，（4）： 3 ～ 6.

[4] 黃勝. 大中型異步電動機運行中振動問題分析[J]. 江西電力，2004， 3（28）： 17 ～ 19.

作者簡介：

楊小波 ，1984年，性別：男 ?民族：漢族 ?籍貫：甘肅省莊浪縣 ? 職稱：電氣工程師 ?學歷：大學本科 ?主要研究方向：電氣工程及自動化;

吳小虎 ，1985年，性別：男 ?民族：漢族 ?籍貫：甘肅省清水縣 ?職稱：電氣助理工程師 ?學歷：大學本科 ?主要研究方向：電氣工程及自動化;

張寶俊， 1984年，性別：男 ?民族：漢族 ?籍貫：甘肅省榆中縣 職稱：電氣技術員 ?學歷：大學本科 ?主要研究方向：電氣工程及自動化;

曹建枝 ，1969年，性別：女 ?民族：漢族 ?籍貫：甘肅省永登縣 職稱：電氣工程師 ? 學歷：大學本科 ?主要研究方向：電氣工程及自動化。

（蘭州石化動力廠 ?甘肅 蘭州 ?730060）