电机轴承问题终结者！！！——请提问

柯宇云

回复 67# 圣力


    ...我站在外行的角度提点意见，你可以将油脂换成氟化油，或氟化油脂试试，但价格是2000-6000元一公斤，是否是温度的问题一试便知，但不管效果如何，都会使你轴承的寿命变得长的多！...


这个润滑脂能否保证在120度下使用20000小时呢？我是说假如该润滑脂注入双面密封深沟球轴承，电机转速达到1500～3000转每分！

柯宇云

回复 409# 张老五


张老五提供的图我恰好也有（第一个图在M11样本里面，其中还有各种电机前后端轴承的配置和型号，第二个图在ABB样本里面），现在上传给大家，可以看看国际知名电机公司是如何配置电机轴承的！

第一个图中打叉的轴承既可以是深沟球轴承也可以是圆柱滚子轴承！






其实西门子的低压电机标准配置全部都是深沟球轴承(包括280机座号以上)，只有在某些自作聪明的用户特别要求时才配置圆柱滚子轴承！








仔细看了西门子和ABB的样本以后，对于张老五与zengxiaodong之间的激烈争论，我似乎更倾向于认可zengxiaoodong的观点。我们自己的污水泵电机在原来使用圆柱滚子轴承时，返修率大约在5％以上，后来改用深沟球轴承以后，返修率降低到了1％以下，效果非常显著，这在污水泵行业可以说是一致公认的，但是其中的深层次原理直到今天才逐步明朗起来。

圆柱滚子还有一个非常不好的方面，就是在电机安装时很容易受到损伤（因为内外圈可分离，这个特点使得轴承很好安装，也很容易损伤，所谓成也萧何败也萧何），为什么损伤我们也是百思不得其解，现在看来是由于调心性能不好导致的————安装时由于倾斜而别过内外圈的劲，虽然看不出任何的损伤痕迹，但是在运转后往往会出现莫名其妙的异声，表现为突然的“格登”一声，这种一过性声音非常随机，有时半天也不会出现一次，有时几分钟出现一次，真是恼人极了！

圣力

回复  圣力


    ...我站在外行的角度提点意见，你可以将油脂换成氟化油，或氟化油脂试试，但价格是20 ...
柯宇云 发表于 2010-9-10 12:26

好像在240度以下可以长期使用。

柯宇云

回复 423# 圣力


    太恐怖了吧！另外长期是什么意思？多少小时？

你的水泵轴承一般寿命是多少？加入你的高级油脂后寿命能延长到多少？

楼下需要的资料：




不过你那只猫也太幸福了！

圣力

回复  圣力


    太恐怖了吧！另外长期是什么意思？多少小时？

你的水泵轴承一般寿命是多少？加入你 ...
柯宇云 发表于 2010-9-10 14:03

德国产的轴承五，六十万公里不在话下，国产的轴承基本承若6-8万公里，据说也有能用到十几万公里的！

氟化油据说用个十几年都不用换的！

古代の猫

回复 424# 柯宇云


    谢谢了，偶就是那只猫呀，呵呵，你们讨论这么激烈，我来调剂下

柯宇云

回复 405# 张老五


    我觉得张老五很有经验，也很有条件进行一些先进技术和产品的现场科研工作，这点其他人是远远比不上的！

比如说西门子的大电机，在拆解以后彻底清洗轴承部位，然后加入圣力先生推崇备至的润滑脂，做好密封工作保证环境的高清洁度，然后让轴承全时不间断运转4～5年，就可以确定是否有高级的润滑脂能够用于高温轴承的终生润滑了！如果实验成功就可以要求西门子以后供货时选用双面密封的深沟球轴承，其中加注高级高温超长寿命润滑脂，从而彻底免除后顾之忧！

我查了一下，SKF就可以提供这种高温长寿命的润滑脂，价格可能奇贵无比，其技术资料如下：

LGET 2

SKF极高温度、极端工况下的轴承润滑脂
LGET 2是使用PTFE为稠化剂，以合成氟化油为基础油的优质润滑脂。它在超过200 度温度，最高可达 260 度的超高温温度下具有优异的润滑能力。
在侵蚀性环境下有长的使用寿命，例如在有高纯氧、乙烷等存在的环境或区域里。
优异的抗氧化性
良好的抗腐蚀性
优异的耐水性和耐蒸汽性

典型应用：

烘焙设备（如烤箱）
窑车轮毂轴承
仿形机上的承重辊子
威化饼烘烤设备
纺织干燥机
薄膜拉伸机
在超高温下运行的电机
应急/热风机
真空泵

重要提示

LGET 2为含氟润滑脂，与其它类型的润滑脂、润滑油和防腐剂等不兼容。因此，在为轴承和其它系统填充该润滑脂前，一定要进行彻底的清洁！



另外，我再提供进口润滑脂的一个样本供大家参考

zengxiaodong

回复 69# 大脚龙


    大脚龙的问题至此似乎已经彻底解决了！也就是把圆柱滚子轴承换成密封深沟球轴承，不过该轴承内要加注圣力先生推荐的高温润滑脂，具体的牌号为LGET 2 也就是柯宇云提供的SKF的聚四氟乙烯稠化剂氟化油润滑脂！聚四氟乙烯实际上就是不粘锅涂层的原料，具有极低的摩擦系数，可以跟溜冰时冰刀瞬间溶化冰形成极薄层的液态水时摩擦系数媲美！

真的是这样吗？请看下面SKF的答复：


SKF认为，除了速度非常低的应用场合之外，在大多数轴承应用场合，不必要采用PTFE或其它类型的固体润滑剂。 在一般情况下，即便在大载荷和冲击负荷下，轴承的速度也将产生液体润滑油膜。 PTFE的使用原理，如用于煎锅一样。但与此相冲突的是，对于高质量的轴承，它的表面是平滑的，不像煎锅…
SKF建议仅在温度非常高的场合使用经氟化处理的PTFE稠化润滑脂。 在这些应用场合，SKF提供LGET 2，它是适用于极高温度的轴承润滑脂，含有PTFE。 然而，这些种类的润滑脂通常非常昂贵，只有当工作温度超过200 °C时，才推荐使用。如果用在工作温度较低的场合，这些润滑脂将不能提供更长的寿命，有时甚至比传统高质量轴承润滑脂的寿命短。
一般来说，添加PTFE的润滑脂除了极压性能高以外，不具备其它额外性能。 若要求极压性能高，二硫化钼和石墨材料等其它固体添加剂已证实更加有效。 从技术角度来看，完全合成和氟化的PTFE润滑脂只有在工作温度非常高的场合才能体现优势。

张老五

回复 428# 柯宇云

甭害我。
我这是钢铁厂，不是轴承厂。试这些东西，是轴承厂油脂厂最多也就是电机厂的事，不是我的事。
连续生产的工业企业，对稳定的要求远远大于对先进的追求。要试出点问题来引起停产，咱这论坛上所有人的家当，还不够赔的。
甭害我，真的。我还想在宝钢混到退休呢。

张老五

回复 422# 柯宇云


    西门子的样本多了，好多系列，我不过是随手拿了一本罢了。西门子的样子也有不同的版本，过些年还要修订。
再说，西门子不光有低压电机，还有低压大功率，低压变频，高压等等，都用两个球？
至于污水泵行业，我不熟悉。如果你下个结论说，污水泵电机绝对不能用圆柱滚子轴承，那我也无话可说。只是，这个结论可以推广到整个电机行业么？

张老五

我不需要留意也不需要对比。我从来没有说过电机上只能用圆柱滚子轴承，更没有说过电机上一定要用一个圆柱滚子轴承，我也没有说过电机上不能用两个球。
我只是想要说，一般情况下，电机厂配的一个球一个圆柱滚子轴承没问题，好用。也许个别场合，比如污水泵有问题？
我们再来看看zengxiaodong同学所下的结论：
这一回合的问题是什么呢？那就是我坚决反对在电机上采用一深沟球一圆柱滚子轴承的结构形式，且不要说不能改成这种结构形式，就是已有在运转的这种结构的电机，在轴承故障后也要改成两个深沟球轴承的结构形式！
再看看这一段：
假设宝钢使用的是西门子低压电机，则250机座号以下或者280机座号以上根本就无从对比圆柱滚子轴承与深沟球轴承的区别，因为要对比的对象不存在的缘故，唯一可行的对比对象就是与其他公司进行对比例如ABB公司等，假设ABB公司280机座号以上用圆柱滚子轴承，则因为都是再润滑的轴承类型，深沟球轴承与圆柱滚子轴承差别不会太大，只是圆柱滚子的再润滑间隔较短而已！对于小机座号的电机，ABB公司肯定也大量使用双面密封的深沟球轴承，同样无法进行对比。

按照张老五提供的ABB样本，其160～250机座号使用了圆柱滚子轴承，而西门子在这个范围内使用的是密封深沟球轴承，我认为，这个范围是可以对比的，请张老五特别留意一下！

这就是张老五没有发现轴承类型不同使用性能差别的主要原因，反之对于设计人员来说，同样的电机可以选配不同的轴承类型，而且使用场合和工况也基本一样，自然就很明显地知道其中的差异了！

为什么280机座号以上要使用再润滑的轴承而不使用密封深沟球轴承呢？这是由于上面我提到的电机轴承的特殊性——————散热条件不好，温度较高，甚至接近120度！根据NSK关于密封轴承润滑脂寿命的计算公式（参见231楼），在这种情况下，润滑脂的寿命会达不到要求（例如最低要求10000小时以上，甚至达到40000小时），迫不得已只好采用再润滑的结构形式！
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我为什么要去对比？西门子也好ABB也好都有电机上使用圆柱滚子轴承的大量的实例，而现实是，这样使用下来一切正常，没看出寿命上有什么差异。既然如此，结论就已经很明显了，我不需要什么理论证明，我只有现实的例子，这就够了。
所以，不要用什么理论来忽悠用户，zengxiaodong同学费了大篇的东西，想证明圆柱滚子轴承不能用，可量，证明了又有什么用？结论和事实不符合的理论证明，要么是理论本身出了问题，要么就是使用理论的人出了问题。
甭继续忽悠大家了，直到现在，还抱着什么120度不放。是就是，不是就不是，死不认错，有啥意思

柯宇云

滚动轴承在120度是可以长期使用的，圣力先生的汽车水泵轴承就是一个明显的例子，据说还能跑50～60万公里呢！老五版主还是说说120度时轴承会出现哪些不能接受的情况或者故障，这样来得更干脆些！


看了一下NSK的样本，他们公司推荐的滚动轴承使用温度为150度以下！这是不是太恐怖了？

zlj

请问：轴承档的公差是k6好，还是k5好呢？

柯宇云

当然是5级精度好！不过加工费用上涨了。

张老五

回复 433# 柯宇云


    我前面已经反复强调过了，我并没有说过轴承绝对不能用到120度以上，高温环境自然有特种轴承和高温油脂发挥作用。我反复强调的是：普通轴承在普通润滑条件下，按电机国标的要求，温度应该在95度以下。
至于温度高了有什么问题，那还不简单，寿命大大缩短，磨损大大增加，严重的要烧轴承。
再问一句，你们生产的电机，轴承温度一般都在多少？此时的环境温度是多少？

zengxiaodong

滚动轴承讨论到今天，相信大家已经发现了一个最重要的问题，那就是润滑问题！为什么这么说呢？因为绕来绕去，多数的轴承问题几乎都会牵涉到甚至归结到润滑问题，这也就是我在最前面的帖子里，也在后面的帖子里反复向大家强调润滑问题的根本原因所在，借助于最新国际轴承寿命计算标准ISO 281：2007的讲解，更加具体地突出了润滑的作用，事实上新标准的修订正是从润滑问题入手的，并且从今以后润滑问题才进入了精细化设计的时代！

大家千万不要忘记，润滑除了脂润滑以外，还有更重要的油润滑方式！虽然80％的滚动轴承是由脂润滑的，但是在重要的场合或者极端高速的场合，确实是只有油润滑才能胜任（在极端条件下例如极高温和真空环境下，甚至还有固体润滑方式呢），油润滑的优点如下：

1、适合于高速、超高速运转；
2、高温稳定性好，适合在高温下使用；
3、循环油可以带走轴承内部的热量，起到冷却的作用；
4、有清洗作用，可以带走轴承内部的微粒和尘埃。

油润滑的方式有：滴油、油浴、飞溅、喷油、喷雾、循环供油
其中后面三种方式都需要油泵和过滤装置，发热量大时甚至还需要冷却装置！单单从润滑效果来看，这三种润滑方式可以认为是滚动轴承润滑效果最好的方式，其他任何方式都不能与此媲美！

什么叫普通润滑？我认为油润滑是普通润滑，通用锂基（或者复合锂基）脂润滑也是普通润滑。几乎所有的用于滚动轴承的润滑油，不管是矿物油还是合成油，都可以在120度的条件下正常使用，同样地，大部分的锂基脂也可以在120度条件下正常使用！再次重申：润滑油的选用依据是工作温度下的粘度，而润滑脂的选用依据是工作温度下基础油的粘度，该粘度必须足够以便形成流体动压油膜从而隔开滚动体和辊道的直接接触！

对于最为常见的脂润滑情形，无论是按照SKF的润滑脂寿命图表，还是按照NSK的润滑脂寿命公式，运转温度都会显著影响再润滑的间隔时间，高温的最直接影响就是频繁加脂！例如每3个月甚至每1个月加一次脂，而按照SKF的推荐，如果加脂间隔超过6个月，则不能直接加注，而要彻底清洗轴承后才能加入新脂！

下面提供一些润滑脂资料和进口润滑脂的样本，建议大家的轴承选用进口润滑脂，因为技术参数比较详细清楚，反之国产润滑脂连最基本的基础油粘度都不能提供，怎么选用？









值得注意的是，传统的锂基润滑脂有朝着聚脲基润滑脂发展的趋势，为的是满足更高温度，更长寿命的使用需要！

zengxiaodong

谁有百度账号，请下载这个资料：

输入“电机轴承润滑_百度文库”，有一个52页的资料非常好，是讲电机滚动轴承用美孚聚脲润滑脂的！





上面的文献里谈到，“在德国一年大约发生3500起由于使用假冒轴承导致的事故，由此造成机械工程和工厂设备方面的损失大约45亿欧元（450亿人民币）”——————这个损失好像超过了中国滚动轴承工业的年总产值！

由此看来，假冒伪劣的滚动轴承可真是无处不在啊！只要买过轴承的人几乎都买过假轴承，这就是接下来引起更多人兴趣的“假轴承”问题，这个问题一点也不需要太专业的知识，欢迎大家热烈讨论！

柯宇云

回复 435# 张老五


    我们生产的污水泵其轴承温度一般不是太高，据我所知最高者不会超过100度！但是，我们有一个天津华盛昌生产的蜗轮蜗杆减速箱，轴承是浸在减速箱油里的，连续工作的时候，减速箱的油温能达到120度以上，打开观察小箱盖，油直冒热气，如果飞溅到手上马上就起泡！曾经用电子温度计测过油温，好象一放进去立马就超过了温度计的量程（100度）。这个减速箱工作了十多年目前还在使用着呢。

柯宇云

回复 428# zengxiaodong


    按照SKF的润滑脂说明书，我没有看到你所谓的答复！在SKF综合型录里面，也没有关于LGET 2润滑脂不能用于普通场合（120度）的内容，究竟能否用于电机轴承中？请正面回答！

zengxiaodong

回复 64# 大脚龙


    为楼主专业知识叹服,希望能经常看到你的解答.
我在电厂工作,有些问题希望能得到你的指点.
我厂型号为YKK560-4的6KV电机,上海电机厂出品,拖动的负荷是锅炉的一次风机.从投入运行至今,轴承的问题始终困绕我们.
电机的前轴承为NU232ECM/C3  SKF  后轴承为6330ECM/C3.采用的是#3二硫化钼锂基脂润滑.  在每次检修更换轴承后,前轴承总是在使用半年左右就表现为运转噪音变大,温升高，基本靠每2到3周一次的加注润滑脂来改善运行工况.但在夏季高温季节时,加油后轴承的温度迅速窜升,加之此电机的工作温升本来就挺高(夏季绕组的温度最高可达90多度),加油后轴承的温度可接近100度.所以必须外加两台轴流风扇来强制冷却,给我们的维护工作带来很大麻烦.而且每年一次的小修检查时总是发现前轴承NU232ECM/C3  保持架磨损严重,不得不更换.后轴承情况较好,检修中也没有发现轴电压造成的损害.咨询过上海电机厂,没有回复.另外我发现上海电机厂的同类型电机在我厂其他设备上运行中也表现出电机散热不良,前轴承发热,易损坏.  
盼回复.谢谢.

69＃ 大脚龙

这么快就有大家的回复,谢谢.
出于行业的习惯,我提供的信息似乎少了一点,我给大家补充上.
YKK560-4 表示的是4极电机,也就是1500转.电厂的一次风机一般都是卧式的.与风机的连接多采用的是刚性连轴器联结.此电机功率是1250KW.
此种结构类型的电机在我厂有近10台,出现的问题有共性,应当不是电机本身加工精度的问题,如果连一根轴上的轴承都不能保证同心度,上海电机厂也该关门了.
此电机维护说明上要求使用的是#3里基脂,由于单位技术人员出于耐温性的考虑结合维护用油脂的库存采购成本,除了有特殊要求的进口电动机以外，敞开式轴承的脂润滑都采用的是#3二硫化目里基脂.运行中补充润滑脂都是根据轴承运行声响和运行小时数来决定的,一般不会过量补充.
此电机后来某电机修理厂进行过一次改造实验,增大风冷器管列形式，增大散热面积,加大电机内循环风扇风量,使此台电机的整体温升较其他同型号电机下降近10度,说明此电机原设计有问题.目前该电机还在运行中,前轴承因温升下降10度,所以工况有所改善.
结合楼主的解答,我想继续请教下，将此电机的前后轴承形式对调下是否可行?或都采用6330?
由于风机侧的轴承采用的是双列调心轴承,我倒认同楼主所说的前轴承没有达到基本的工作负荷,导致的滑动摩擦,在检修中多次发现轴承的内圈有兰色或近咖啡色的顺运动圆周痕迹,应当是轴承跑道过热的印迹,但是否为滑动留下的,我不敢妄言.
保持架磨损我也怀疑和整个轴系的不对中或对轮间隙过小引发的振动导致的.因为跨专业,不好鉴定.
SKF的厂家技术人员曾到我厂,建议使用刚保持架的轴承,但SKF家没有此型号的轴承.


我觉得大脚龙的上述轴承问题基本上得到解决！

主要的问题还是润滑，因为电机设计时根本就没有考虑到轴承的散热和温度，加上轴承内径比较大，使得轴承的工作转速实际上接近极限转速（甚至几乎肯定超过了极限转速，因为轴承样本给出的极限转速也才1900转每分！），加上圆柱滚子轴承本身对于润滑脂的损伤比较大，这些综合的因素就使得润滑脂的寿命不长！

每2～3周加入润滑脂，这里也存在问题：一是润滑脂的牌号未经仔细选定，很可能粘度太高（按照100度工作温度，应该要求的基础油粘度为220cSt，@40摄氏度）；二是加注的方式方法也有问题，应该少量加注，否则加注后轴承温度显著升高，要10～20小时甚至更长的时间后温度才能降下来；三是轴承的密封欠佳，从而会引入污染同时润滑脂的保存和成沟也会有困难。