原资料案例：变速电机

原资料案例：变速电机 · 原资料第 90 页

变速电机问题

轴承损坏观察和说明

圆柱滚子轴承在仅使用一个月后出现严重损坏。(球轴承未受影响。) 振动水平过高，导致停机。

内圈

滚道表面有严重磨损。磨损不规则，可看到一些扁平痕迹。滚道表面为暗灰色 (见图5a)。

外圈

滚道 (载荷区) 表面有严重磨损。磨损不规则。可看到类似振动 (皱缩) 引起的痕迹。滚道表面为暗灰色 (见图5b)。

外表面绝缘层完好无损。

失效分析

外观检查只能发现不规则的波纹轨迹，看上去像振动引起的严重磨损。

仔细观察损坏的轴承套圈，通过与客户讨论，发现有两个可能原因：

1) 振动过大

2) 电流通过轴承

但是，客户确认，使用的是“绝缘”轴承并且所有设备都利用新橡胶垫进行了适当支撑以减轻振动。

两个可能原因似乎都是不确定的，因此轴承被带回实验室作进一步研究。

背景信息

行业：纸浆和造纸行业

应用：卫生纸机卷筒部分的变速电机 (见图4)，400 VAC，配有变频器轴承：非固定端轴承：NU 322 ECM/C3VL024 (绝缘)固定端轴承：6322 M/C3VL024 (绝缘)转速：变速，1 000~1 500转/分润滑： LGEP 2润滑脂—手动润滑问题：轴承平均使用寿命仅1–2个月图4典型的大辊纸 (卷纸轴) 布局卷筒由变速电机驱动1 卷纸轴储存2 纸张卷边，清空卷纸轴3 卷绕位置4 大辊纸5 卷筒图5圆柱滚子轴承内圈 (a) 和外圈 (b) 滚道表面的严重磨损和振动痕迹ab

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将轴承切开，然后把一小部分放在显微镜下观察，可以得出一些有趣的结论：

滚道表面有微小的放电痕，这是破坏性电流通过轴承 (电流泄漏) 引起的 (见图6和图7)。

这导致了皱缩。之后 (连续地)，大量材料被磨掉，导致内圈和外圈滚道上出现奇怪的路径痕迹。

结论

很显然，失效模式为电流泄漏腐蚀 (ISO5.4.3)。

给客户的建议

检查电气系统。

纠正措施

由于确认电流泄漏是轴承损坏的根本原因，客户检查了整个电气系统。

检查发现，在一次电机修理过程中，接地线被断开，但并未重新连接。

重新连接接地线并安装另一套绝缘轴承之后，再没有出现问题图6 图7150倍放大倍数下的内圈滚道表面 (表面有大量微小放电痕)500倍放大倍数下的内圈横截面顶部 (黑色区域下方) 细亮条即为滚道表面。这是接触区域处热量导致的再硬化材料。在光亮区域下方，有一条经退火处理的细暗条。其以下部分为正常硬度的钢材。

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