Page 65 - 理化检验-物理分册2024年第五期

王 华: 牵引电机轴承故障原因

图9 坑状缺陷的能谱分析结果
引电机定子壳体上。由于定子外壳残存着锈皮和油
2 综合分析
漆, 造成地线接触不良。该批牵引电机静置的时间
由上述理化检验结果可知, 轴承加工制造的尺 较长, 轴承下方滚柱与内、 外圈滚道间受到转子自身
寸精度、 几何精度及材料热处理工艺均符合标准要 质量产生的压力, 润滑脂被挤出接触面, 导致轴承内
求。滚子外径表面有电蚀融坑, 内圈滚道有黏连擦 油膜不均匀; 牵引电机定子为铸造件, 其组织致密性
伤痕迹, 滚子外表面有电蚀融坑凸起。轴承外表面 较锻件差, 根据电流路径的优先走法, 施焊电流会沿
的电蚀融坑造成轴承在工作中发生异常振动, 导致 电阻较小的地方选择通路, 当地线接触不良时, 轴承
机车检测系统报警。 成为焊接电流通路, 造成轴承电蚀。
结合牵引电机结构及工作原理, 判断可能是 3 结论与建议
轴电压使牵引电机轴承产生电蚀现象。轴电压的
产生原因为电机电枢磁路不均匀, 电枢转动磁阻 轴承故障的原因为: 牵引电机组装时, 焊接作业
变化, 磁通产生脉动, 脉动部分磁通切割转轴, 在 过程中地线搭接不良, 造成轴承产生电蚀现象, 最终

转轴的两端产生轴电压。资料显示,设计和运用 导致轴承发生故障。
条件正常的电机运行时, 转轴两端只会产生很小 组装牵引电机时, 必须通过试验台运行或人为
的电位差, 只有当轴电压达到某一值时才会引起 盘动转子才能保证滚柱和内、 外圈滚道间的润滑脂
电 蚀 [ 1 ] , 电 压 小 于 0.5V 时 不 会 发 生 电 蚀。 均匀, 形成稳定油膜, 起到良好绝缘作用。组装后,

ZD109C型牵引电机为成熟产品, 且机车运行环境 可以制作专用短接线, 对牵引电机转子和定子进行
未发生变化, 可以排除该种可能。此外, 在电机试 短接, 以保证定子和转子等电位。对牵引电机施焊
验时, 直流牵引电机电枢绕组与电枢铁芯之间存 时, 建议将落车台位钢轨与焊接地台用导线连接起
在分布电容, 在采用可控硅整流电源后, 电流中的 来, 并使用专用导线将施焊地台与电机定子连接起
脉动分量在电枢绕组和电枢铁芯间产生电容电 来, 实行接地双保险。
流, 导致轴与地之间产生轴电压。该电机采用两 参考文献:
台可控硅整流电源, 故不会产生该问题。

外部输入电流也会使轴承发生电蚀现象。排查 [ 1 ] 王荣. 机械装备的失效分析( 续前)第8讲 失效诊断
焊接作业过程发现, 牵引电机组装、 轮对电机组装中 与预防技术( 6 )[ J ] . 理化检验( 物理分册), 2018 , 54
( 10 ): 716-725.
均有焊接部分, 施焊过程中, 焊机地线直接搭接在牵
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