軸承系統(tǒng)是防爆電機(jī)非常關(guān)鍵的工作系統(tǒng),當(dāng)軸承系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí),軸承會(huì)因?yàn)榘l(fā)熱而出現(xiàn)過早地磨損、散架等問題。軸承是防爆電機(jī)產(chǎn)品定位的重要零部件,與其他零部件關(guān)聯(lián),保證了電機(jī)產(chǎn)品轉(zhuǎn)子部分在徑向和軸向的相對(duì)位置符合要求。
當(dāng)軸承系統(tǒng)出現(xiàn)問題時(shí),前兆性的表象為雜音或發(fā)熱,機(jī)械性的故障一般先表現(xiàn)為雜音,繼而開始發(fā)熱,再后來就會(huì)發(fā)展為軸承的磨損,具體表象為雜音加大,甚至出現(xiàn)軸承散架、電機(jī)抱軸、繞組燒毀等更嚴(yán)重的問題。
導(dǎo)致軸承發(fā)熱和損毀的原因?yàn)槟男?/span>
(1)裝配、使用因素。去過軸承制造廠的人都清楚,軸承制造過程控制特別嚴(yán)格,特別是好一些的軸承廠家,軸承的關(guān)鍵工序在一個(gè)非常清潔的環(huán)境中進(jìn)行;而在電機(jī)裝配及后期使用和維護(hù)環(huán)節(jié),有些時(shí)候很不盡如人意:如裝配過程中,環(huán)境不好對(duì)軸承本身的污染,潤(rùn)滑油(或潤(rùn)滑脂)中混入雜質(zhì)(顆粒、其他油類、水等),裝配過程中對(duì)軸承的磕碰,軸承裝配過程中非正常的受力等,都會(huì)導(dǎo)致軸承在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)問題。在使用環(huán)節(jié),如果將電機(jī)置于潮濕或更嚴(yán)酷的環(huán)境中,軸承可能會(huì)生銹,這對(duì)于軸承系統(tǒng)也是致使的問題。
關(guān)于軸承系統(tǒng),還有一個(gè)問題是軸承內(nèi)蓋與軸承外蓋部位的密封,也就是我們所說的密封油槽加工的規(guī)范性,加工不規(guī)范、或軸承內(nèi)外蓋的直徑正超差時(shí),也容易出現(xiàn)異物進(jìn)入軸承導(dǎo)致故障。
(2)軸承徑向配合不合理導(dǎo)致的問題。對(duì)于任何軸承產(chǎn)品,都存在初始游隙和工作游隙,軸承一旦被安裝,特別是防爆電機(jī)運(yùn)行時(shí),軸承的游隙就是工作游隙,只有工作游隙的正常的范圍內(nèi),軸承方可正常的工作。在實(shí)際中,軸承內(nèi)圈與軸的配合、軸承外圈與端蓋(或軸承套)軸承室的配合,都直接影響到軸承的工作游隙或相對(duì)運(yùn)行:當(dāng)軸承處于較緊的夾持狀態(tài)時(shí),工作游隙會(huì)變小,軸承會(huì)發(fā)熱;同樣,當(dāng)配合太松時(shí),又會(huì)發(fā)生軸承的跑圈問題。當(dāng)軸承室尺寸正超差時(shí),可能會(huì)發(fā)生跑外圈問題,即軸承外圈與軸承室發(fā)生周向的相對(duì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)軸承位直徑負(fù)超差時(shí),軸承又出現(xiàn)跑內(nèi)圈問題,即軸承內(nèi)圈與軸承位發(fā)生周向的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
(3)定轉(zhuǎn)子不同心問題導(dǎo)致的別勁問題。從理論上分析,當(dāng)防爆電機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子同軸時(shí),電機(jī)運(yùn)行時(shí)軸承的徑向游隙應(yīng)該處于比較均勻的狀態(tài),如果定轉(zhuǎn)子不同心時(shí),相當(dāng)于兩者的中心線不是重合狀態(tài),而是相交的狀態(tài),以臥式電機(jī)為例,轉(zhuǎn)子將不平行于底腳面,導(dǎo)致兩端的軸承都受到一個(gè)徑向和軸向的外力,防爆電機(jī)運(yùn)行時(shí)自然會(huì)使軸承非正常工作。
良好的潤(rùn)滑是軸承正常運(yùn)行的必要條件,對(duì)于電機(jī)產(chǎn)品,要保證軸承系統(tǒng)正常工作,應(yīng)從軸承、潤(rùn)滑脂、關(guān)聯(lián)零部件等多方面入手分析和解決。在前面的話題中,我們談到了裝配過程防護(hù)、關(guān)聯(lián)零部件公差配合、定轉(zhuǎn)子同軸度不符合要求導(dǎo)致的問題,今天我們重點(diǎn)談潤(rùn)滑對(duì)電機(jī)軸承運(yùn)行情況的影響。
(4)潤(rùn)滑脂性能與電機(jī)運(yùn)行工況的匹配關(guān)系。電機(jī)技術(shù)條件中會(huì)對(duì)電機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行規(guī)定,如環(huán)境溫度、海拔高度等,標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)選擇潤(rùn)滑脂時(shí)會(huì)按照該條件進(jìn)行,但對(duì)于特殊環(huán)境運(yùn)行的電機(jī),運(yùn)行環(huán)境可能比較惡劣,如高溫環(huán)境、低溫環(huán)境等。
對(duì)于特別寒冷的氣候,潤(rùn)滑脂必須有足夠的耐低溫性能,我個(gè)人曾經(jīng)歷過一批電機(jī),大冷天電機(jī)從庫房提出后,手盤電機(jī)無法轉(zhuǎn)動(dòng),通電運(yùn)行有明顯噪聲,運(yùn)行5分鐘左右電機(jī)聲音正常。經(jīng)核查電機(jī)使用的潤(rùn)滑脂不符合要求。同樣,對(duì)于高溫環(huán)境運(yùn)行的電機(jī),比如說空壓機(jī)電機(jī),特別是在溫度較高的南方地區(qū),大多數(shù)空壓機(jī)電機(jī)運(yùn)行環(huán)境溫度在40度以上,再加上電機(jī)的溫升,軸承系統(tǒng)溫度會(huì)很高,普通的潤(rùn)滑脂會(huì)因?yàn)闇囟冗^高而降解失效,導(dǎo)致軸承潤(rùn)滑脂流失,而軸承處于非潤(rùn)滑狀態(tài),很短時(shí)間內(nèi)軸承發(fā)熱損毀,嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致繞組因電流大、溫度高而燒毀。
(5)潤(rùn)滑脂過多導(dǎo)致的軸承發(fā)熱。從熱傳導(dǎo)的角度分析,軸承運(yùn)行過程中也會(huì)產(chǎn)生熱量,其熱量會(huì)通過關(guān)聯(lián)零部件散發(fā),當(dāng)潤(rùn)滑脂過多時(shí),會(huì)堆積在軸承系統(tǒng)內(nèi)腔,極不利于熱量的散發(fā)。特別是對(duì)于內(nèi)腔較大的軸承系統(tǒng),該問題更為嚴(yán)重。我們?cè)鲞^一個(gè)測(cè)試,采用紅外儀測(cè)試軸承系統(tǒng)溫度,對(duì)于溫度相對(duì)較高的點(diǎn)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)軸承外蓋部位潤(rùn)滑脂積存較多,取走后溫度自然下降。
這就涉及兩個(gè)問題,一個(gè)是潤(rùn)滑脂的填充量問題,另一個(gè)非常重要的問題是軸承關(guān)聯(lián)零部件的設(shè)計(jì)問題,主要涉及擋油盤和軸承內(nèi)外蓋。
(6)軸承系統(tǒng)零部件設(shè)計(jì)的合理性。不少的電機(jī)廠家針對(duì)于軸承系統(tǒng)零部件進(jìn)行了改良設(shè)計(jì),除我們上期談過的配合公差外,對(duì)于軸承內(nèi)蓋、軸承外蓋和擋油盤進(jìn)行了改進(jìn),以保證軸承運(yùn)行過程中適量油脂的循環(huán),保證軸承潤(rùn)滑的必要需求,又防止了過多油脂填充下的阻熱問題。
(7)潤(rùn)滑脂的定期更換。電機(jī)運(yùn)行時(shí),按照使用頻度應(yīng)進(jìn)行潤(rùn)滑脂的更換,更換過程應(yīng)將原脂進(jìn)行清理,并更換相同牌號(hào)的脂;對(duì)于該問題,正常的生產(chǎn)廠家會(huì)標(biāo)出潤(rùn)滑脂更換的周期和具體的牌號(hào)。