1　引言
　　电动机故障有机械、电气两大类。机械故障主要发生在轴承处；电气故障主要在绕组上，两类故障各约占50%。随着绝缘质量的提高及浸漆工艺的改进，绕组的故障减少了，轴承处的故障所占的比例自然也就增加了。
　　异步电动机耗掉全国总发电量的60%以上，而采用滚动轴承的又占据异步电动机总数的90%以上。轴承故障确实惹人心烦：因它而停车，造成的损失远远超过电机本身的价格!因此，减少轴承故障对提高国民经济整体效益至关重要。
　　2　产生轴承故障的原因
　　电动机的使用部门为了减少滚动轴承的故障，在订货时向电机的制造厂家提出要“进口轴承或三轴承”等，尽管煞费苦心，仍未摆脱轴承故障的困扰，因为没有从根本上，即电动机的结构上解决问题。
　　导致轴承产生故障的因素很多，如：轴承本身的制造质量、电机制造厂对与轴承配合的零部件（直接的及间接的）的加工质量、使用现场的维护及电机在轴承处的结构设计（包括轴承型号的选择、润滑等综合结构，以下简称“轴承结构” ）。正因为导致轴承产生故障的因素较多，所以本文阐述“减少”故障，而不是“杜绝”故障。在以上的四个因素中，前三个均有各自的标准、规范，主要对轴承的使用寿命产生影响。如，进口轴承的使用寿命可能长些；如果维护的精心，轴承使用时间就长点，虽然也是产生故障的原因之一，但不是主要的因素。导致轴承产生故障的主要因素是“轴承结构”的设计。
　　轴承结构设计得是否合理，在电机的制造过程中，不容易被察觉，也因此成为运行中的隐患。以下是容易被设计者忽略，在电机制造过程中不容被察觉，对轴承故障起主要作用的10个因素。
　　2.1 轴承型号的选用
　　电机是在常温下装配，运行时，由于发热轴要伸长。为了使轴在热胀冷缩中能自由地“蠕动”，而不致给轴承增加额外的力，包括2p电机及立式电机在内均应选用一个单列深沟球轴承、一个单列圆柱滚子轴承。若2p电机受极限转速的限制，可选轻系列轴承或采用稀油润滑。
　　2.2 轴承室的公差
　　轴承装入电机后，其外套与轴承室的配合不要呈过盈状态，可以有0.015mm~0.035mm直径差的间隙。运行时，轴承发热后，此间隙几乎就消失了。为了防止外套在轴承室中周向滑动，应将轴承、轴承内、外盖、端盖（或轴承套）装在一起后构成的轴向尺寸链的间隙置于内、外盖与端盖或轴承套处。对于隔爆型电机，此间隙不要大于0.2mm^[1]。目前数控机床已在国内普通采用，这样的加工精度很容易保证。
　　2.3 卧式电机的轴承距1不要太大
　　尽量满足1<10d^[2]（d为轴承内径）。
　　不得已时，应采取些补救措施:如提高动平衡精度、转子刚度。尽管如此，1仍不宜过大。
　　2.4 轴承部位的通风散热状况要好
　　轴承部位不要离热源（定、转子绕组）太近;在通风散热结构的设计上也要充分地顾及到轴承部位。技术说明书中规定脂润滑滚动轴承的温度不得超过95#。在实际运行中这个温度很难测得到，也很难测得准。因此，该处的温度应尽量低：在轴承外盖处用温度计测量（插到与内、外盖相连的孔中）不宜超过35~50#（依电机的工作状况、使用环境、轴承结构及润滑脂牌号的不同而异）。
　　2.5 选择合适的润滑脂
　　电动机润滑脂的牌号由电机的设计者标定在电机的“使用维护说明书”中，应按照电机的使用环境、用途规定几种不同用途的润滑脂，不能仅给出1~2种。如煤矿井口用的YBF风机，更换适应于使用环境的润滑脂后，轴承的使用寿命明显增加。德国FAG公司按照不同用途的电机给出了五种不同牌号的润滑^[3]，见表1。 　　2.6 密封
　　电动机的防护等级从开启式到封闭式有5~6种之多，但轴承处的防护等级不宜低于IP54，或采取一定的措施，使之防护等级接近IP54，如加2~3个油沟，油沟要涂满与轴承相同的润滑脂。在防护等级的设计上，电机内腔，即轴承内盖处也不应低于轴承外盖处。因为电机运行一段时间后，内腔要有冷凝水，尤其是在潮湿场所，如煤矿井下及断续运行的电机。民航加油泵房用的电机及货场龙门吊用的电机，由于灰尘、水分及有害气体均能破坏润滑脂的使用性能，保持轴承室的密封状况不可忽略。
　　2.7 保持电动机的同轴度及刚度
　　2.7.1 同轴度同轴度对于确保轴承安全运转至关重要，尤其功率较大的2p电机，设计者除了在图纸上规定同轴度及时效处理外，工艺上也要有相应的保证措施。若时效不彻底，由于目前工期较短，在电机出厂时不容易察觉。运行一段时间后，有关零部件（主要是机座）的变形逐渐显示出来，形位公差被破坏，同轴度也就无法保证，使两端轴承在“别劲”状态下运转，轴承很快就要损坏。
　　2.7.2 刚度近20年，JR、JS老系列铸铁机座的电机逐渐被YR、Y新系列代替。对于中、大型电机，后者通常采用钢板焊接机座。若将原IP23的防护等级提高到IP44或IP54，则机座要比前者长，若“方箱式”焊接机座设计的有缺陷，刚度就不如老系列。使用部门对此已有反馈。
　　2.7.3 转子中大型异步电机有三种转子%铸铝、铜条及绕线。转子铁心或有绕组的转子宜热套到轴上，否则转子刚度差。若计入运行时转子的热膨胀与轴之间出现较大的间隙，情况就更严重了。电机因此而在病态下运行，轴承势必很快损坏。
　　2.8 按不同使用状况设计不同的轴承结构
　　虽然企业的标准化制约着电机结构，但对于特殊状况下使用的电机，在结构上应予以特殊考虑，况且对于轴承结构，也仅在小零件上作些变动，并不破坏整体的标准化。
　　比如，近十年左右，风机厂为煤矿主井通风开发出对旋式风机。一台风机选用两台旋转方向相反的电动机。由于运行状况与普通轴流式、离心式风机不同，运行中往往会出现“抖动现象”。据风机厂讲，“抖动”有时能将风叶在根部“抖裂”。轴承润滑脂也在这种高频的“哆嗦”状况下被“抖掉”，这就是与之相配的YBF电机轴承损坏的主要原因。为了防止润滑脂被抖落掉，在轴承两侧加上挡油盘，挡油盘与轴承内、外盖的径向直径差不要大于1.0mm即将普通的单列深沟球轴承、单列圆柱滚子轴承改造成密封式轴承。在使用环境不太苛刻的情况下，在电机装配时加好润滑脂后，运行时不必再加脂，电机也就毋须带注油孔，见图1。若使用部门坚持要带不停机加注润滑脂的结构，则仅在外侧加挡油盘。此时挡油盘与轴承外盖的径向直径差应为4mm~6mm，以便将多余的润滑脂渗到外盖的贮油室中，见图2。 　　2.9 轴承盖与轴的直径差
　　对于隔爆级别高的防爆电机，因轴承内盖与轴的直径差很小，很容易与轴相擦，导致轴承损坏;也有因为轴承先损坏而引起该处相擦的情况。对于这样的故障，应采取以下三种措施：
　　（1）提高该类电机有关零部件的加工精度，使实际的直径差（含公差）增加一点。采用数控机床后很容易做到。
　　（2）对于较大的电机，可以采用“推盖式”或“曲路式”轴承结构^[4]，以解决普通“圆筒式”结构因直径差小而与轴相擦的弊病。
　　（3）在石油、化工系统中，真正需要较高隔爆等级的场所并不很多，通过对该类企业的普查，有很多场所本该选用较低等级的（如ⅡA）隔爆电机却选用了等级较高的ⅡB级。隔爆功能过剩了，内盖与轴相擦的或然率也增加了!制造厂应向用户作以宣传。
　　2.10 卧式电机尽量避免选用三个轴承
　　三轴承结构源于德国隔爆等级较高的2p，因2p电机轴承易发热而选用大游隙的滚动轴承，而大游隙又与隔爆间隙小相悖，于是便想出一个变通的办法：采用三个轴承——一个球轴承仅用于承受轴向力；两个轻系列的滚柱轴承承受径向力。但将这种结构的应用范围继续扩大，如用在YBF电机上，往往会显示出其弊端之处:不便拆装，容易发热。
　　诚然，YBF电机有轴流式风扇产生的轴向力，将深沟球轴承的号码在正常产品上放大两个号，置于非负荷端;负荷端选用一个轻系列的单列圆柱滚子轴承，共两个轴承也就可以了。经过近三年的运行考验，没有问题。
　　3　结语
　　3.1 导致轴承故障的因素虽然很多，但关键因素仍在电机的结构设计上，抓住主要环节，故障率便可以大大地降低。
　　3.2 有些在设计制造中不容易被察觉的环节，如钢板焊接机座的时效质量、轴承室公差、轴承型号的选用与搭配及润滑等，常常是轴承故障的隐患，必须引起电机制造厂家的关注。
　　3.3 随着技术的进步、加工工艺的改进，老的标准应作适当的修正，以提高产品质量。
　　参考文献
　　[1]杨万青，刘建忠.实用异步电动机设计、安装与维修.北京:机械工业出版社，1996.
　　[2]P.д.别捷尔曼、В.B茨伯金合著，陈焱译.滚动轴承手册.北京:机械工业出版社，1959.
　　[3]德国FAG轴承样本（WL41520/3chA）.2002.
　　[4]赵家礼主编.电动机修理手册（第八章）.北京:机械工业出版社，2003.