對(duì)三相異步電動機出現的軸承溫度高的現象,從軸承選型、配合、裝配、運行狀況等方面(miàn)找出引起(qǐ)軸承溫度高的各種(zhǒng)因素及解決軸承溫度高的有效措施。
軸承過(guò)熱故障現象及解決辦法。
1、軸承受到擠壓
滾珠或滾子在滾道(dào)中能(néng)輕松自如地旋轉,是因爲它們和軸承内外套間有遊隙存在。若軸承套内或外圈受到擠壓,這(zhè)遊隙就要變小。因爲軸承遊隙的數值很小,所以對(duì)遊隙的變化很敏感。遊隙變小了,軸承滾動體與套圈産生較大的接觸應力,則會(huì)增加軸承摩擦發(fā)熱。防止擠壓的對(duì)策有如下三條:(1)軸承外圈與軸承套的配合多采用H7,在實際加工中要盡量按上差,因爲軸承與軸采用過(guò)盈配合,軸承台公差爲k6或m5,當k6,m5出現上差而所選軸承徑向(xiàng)遊隙較小、内圈公差也較小時,則徑向(xiàng)配合相對(duì)較緊,裝配後(hòu)其徑向(xiàng)遊隙將(jiāng)受到一定的影響。熱态運行時,内圈的較大膨脹,有可能(néng)導緻負遊隙。微量的負遊隙有利于軸承正常運行,但較大負遊隙對(duì)軸承運行很不利,溫度較高,通過(guò)外圈的膨脹而減小負遊隙的程度。另外軸承運行時,軸承外圈與軸承套必然也出現過(guò)盈,而使滾動體受擠壓,招緻軸承因發(fā)熱過(guò)早地損壞。
爲避免軸承外套在軸承室中周向(xiàng)滑動,可使端蓋(或軸承套)與軸承内、外蓋止口深度在軸向(xiàng)的累計公差爲“+”,且累計在内、外蓋的平面(miàn)接合面(miàn)處,以保證内、外蓋夾緊軸承外套(在軸承内外蓋的設計時,止口長(cháng)度的公差等級可用H11而不是h11)。對(duì)于隔爆型電機,此間不要大于0.2mm。數控或數顯機床均可以保證此公差,
在三相異步電動機的軸承遊隙選用上,根據生産經(jīng)驗,在低壓電機中,2P電機一般都(dōu)選用C3組遊隙,4P電機可以選用C3組遊隙或标準遊隙,6P及以上則都(dōu)用标準遊隙即可。在高壓電機中,2P及4P電機一般都(dōu)選用C3組遊隙,6P及8P電機選用CM遊隙,10P及以上電機選用C0遊隙。當然此遊隙的選擇都(dōu)是隻針對(duì)電機的标準設計而言,如果客戶有特殊要求那就另當别論了。
2、零部件加工精度不夠及電動機裝配不當導緻軸承發(fā)熱
在機械加工過(guò)程中造成(chéng)軸承發(fā)熱的有兩(liǎng)點:
(1)電動機機座兩(liǎng)端止口不同心,造成(chéng)兩(liǎng)端蓋或軸承套與機座安裝後(hòu)兩(liǎng)端蓋或軸承套的中心線不重合,影響軸承内外圈不平行和兩(liǎng)端軸承不同心而引起(qǐ)額外磨損發(fā)熱。
(2)端蓋或軸承套加工偏心,造成(chéng)兩(liǎng)端的端蓋或軸承套不同心引起(qǐ)軸承發(fā)熱。現特别要指出的是軸承套這(zhè)個零件,從保證同軸度來說,能(néng)不用最好(hǎo)不用。因爲有它時,軸承先裝入軸承套,軸承套再裝入端蓋中,多一道(dào)徑向(xiàng)配合的尺寸鏈誤差,對(duì)于保證同軸度來說,顯然不如將(jiāng)軸承直接裝入端蓋中好(hǎo)。以上兩(liǎng)點要求機械操作人員在加工零件的時候要嚴格按照加工工藝保證同軸度。
電動機裝配不當導緻軸承發(fā)熱的也有兩(liǎng)點:
(1)端蓋與機座裝配不當,如止口清理油漆不幹淨,端蓋螺栓受力不均,使端蓋裝偏等,使軸承發(fā)熱。
(2)軸承蓋特别是軸承内蓋安裝時螺栓受力不均,使軸承蓋與轉軸相擦而使軸承發(fā)熱。爲了保證裝配質量,首先要在裝配前徹底擦拭配合面(miàn)的油污,旋螺栓要對(duì)稱旋緊,使每個螺栓受力均勻,轉子轉動靈活,否則要新調整螺栓再旋緊。另外裝配軸承時最好(hǎo)用熱套法,因爲用榔頭通過(guò)銅套筒敲擊軸承的内或外圈(有的裝配工甚至用榔頭直接敲擊軸承)都(dōu)會(huì)使軸承受力不均勻而損壞軸承。而加熱方法應在焙箱或感應鐵心式軸承加熱器上加熱,不可以用油煮加熱,因爲煮油時,會(huì)把機油滲入到軸承内部與潤滑脂混合,使潤滑脂變質。加熱時溫度控制在100℃以内,因爲潤滑脂不許超過(guò)100℃,否則會(huì)流出,另外軸承在高溫下,(比如超過(guò)200℃),軸承鋼中殘餘奧氏體向(xiàng)馬氏體轉變,將(jiāng)導緻軸承内外圈的圓周長(cháng)度增長(cháng)而引起(qǐ)振動發(fā)熱,另外如此高的溫度相當于爲軸承進(jìn)行了退火處理而使軸承硬度降低。
軸承的潤滑脂
首先軸承潤滑脂牌号要選用正确,一般情況下,低壓三相異步電動機用ZL-3号锂基脂的較多,高壓三相異步電動機用BHP高溫耐壓2号锂基脂較爲合适。軸承裝配塗潤滑脂時,一定要把潤滑脂用有槍擠嵌進(jìn)軸承的滾道(dào)内,而且潤滑脂量一定要擠滿,因爲擠進(jìn)去的潤滑脂正是軸承工作時生成(chéng)油膜的來源,有的裝配工在給軸承塗潤滑脂時軸承兩(liǎng)邊塗的很多,而滾道(dào)内卻忽視不擠進(jìn)去,裝配好(hǎo)電機一試驗,發(fā)現電機軸承有空響聲并伴發(fā)發(fā)熱症狀。其原因就是潤滑脂沒(méi)擠進(jìn)軸承滾道(dào)而使軸承幹磨。其次是加油脂量的多少,試驗反映,油量過(guò)多或少皆不合适。太多會(huì)導緻軸承發(fā)熱,太少則軸承響,起(qǐ)不到潤滑作用,同樣(yàng)要發(fā)熱,所以隻能(néng)适量而已。一般規定油脂量2P時爲軸承室的1/2,4P及以上時爲2/3.再次潤滑脂一定要保持清潔幹淨,不得變質或混入雜質。有一台YJL450-12 380V IMV2安裝電機,在對(duì)圓柱滾子軸承塗潤滑脂的時候不小心混進(jìn)了一顆很小很小的沙粒,等電機試驗時發(fā)現電機軸承振動并發(fā)熱,拆檢時發(fā)現軸承内圈上每隔一滾子圓周周期就有一明顯凹槽痕迹,原軸承隻能(néng)報廢而更換一個新軸承,就因爲裝配時不小心混進(jìn)一顆小沙粒而損失幾百元,這(zhè)和飛行中的飛機被(bèi)一隻小鳥撞上發(fā)動機的葉輪而墜毀同樣(yàng)悲怆。
機械負載的影響
(1)機械負載與電動機聯軸器聯結不下,未做好(hǎo)定中心工作。一般剛性聯軸器允許的徑向(xiàng)偏差爲0.03-0.05mm,允許的軸向(xiàng)偏差爲0.02-0.04mm,聯軸器直徑大者取較大的允許偏差值。而采用彈性聯軸器時,當聯軸器直徑小于200mm時,允許的徑向(xiàng)、軸向(xiàng)偏差爲0.05mm;直徑大于200mm時,允許的徑向(xiàng)、軸向(xiàng)偏差按下式計算:
(2)皮帶輪張力過(guò)大而在徑向(xiàng)拉軸承,使軸承發(fā)熱。某上海制漆企業向(xiàng)我們訂購了一批低壓隔爆型三相異步電動機,靠皮帶輪帶動制漆設備,運轉中發(fā)現絕大部分電機軸承有噪聲及發(fā)熱,而皮帶輪因爲種(zhǒng)種(zhǒng)原因不能(néng)調節松緊,迫于無奈,我們隻能(néng)選用軸承室公差爲下差的法蘭端蓋換上,結果上述現象全部消失,電機至今運行正常。此說明問題的出現可用各種(zhǒng)不同的角度去思考和解決。
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