啤岭机电设备(上海)有限公司

异步电动机轴承跑套的危害及处理

2015-02-02

柳全成
(兰州交通大学信息与电气工程学院)

  电动机作为机电能量转换的关键设备,能否安全运行直接影响生产的连续性,而轴承作为电动机静止部分和旋转部分的连接器件,其好坏决定着电动机能否正常运行,甚至影响电动机的寿命。
  轴承跑套分为两种,一种是轴承跑外套,即轴承外圈与轴承室之间发生相对位移,另一种是轴承跑内套,即轴承内圈与轴颈之间发生相对位移。正常情况下,轴承外圈与轴承室及轴承内圈与轴颈之间无相对位移,这样电动机才能正常运转。当轴承跑套时,不管是跑外套还是跑内套,电动机总是带病运行,轴承寿命会缩短,甚至因为轴承问题而烧毁电动机。
  跑套判断
  运行中的电动机,用一把长螺钉旋具,一端接触电动机小瓦盖,一端放在耳边听,当听到有间歇的“吱吱”声,如果轴承声音正常,就怀疑跑套。另外,如果电动机轴承声音正常,但温度一直偏高,也有跑套的可能。这时就应该检查电动机的端盖是否有跑套的痕迹,如果磨损程度超过0.5mm,就应该考虑镶套。如果轴承温度偏高并振动,但外圈与端盖配合良好,此时应检查轴承是否跑内套。
  轴承跑套对电动机的危害
  轴承跑外套时,会使电动机气隙不均匀。一般电动机为了降低电动机的空载电流和提高电动机的功率,气隙都做的尽可能小,对于中小型异步电动机,气隙一般为0.2~1.5mm。电动机气隙不均,会导致电动机单边磁拉力增大,引起电动机定转子扫膛,电动机产生较大的振动和噪声,缩短轴承寿命,破坏转轴;当电动机跑内套时,由于轴承内圈与轴颈之间有相对位移,造成局部轴颈发热严重,高温使轴承的润滑脂变成液态流出,轴承因缺油而烧坏,严重时造成定转子扫膛而烧电动机,此外,轴承跑内套时,电动机振动和噪声也加剧。
  处理措施
  轴承跑套时,在轴承室表面打洋冲眼,靠毛刺和尖顶紧固轴承的办法或在轴承室表面涂密封胶的办法不可取,因为这样做同心度不好,并不能彻底消除故障。轴承跑套用黏接剂对于磨损量小的电动机来说能起到一定作用,但同心度并不能保证,同时拆电动机比较难。实践表明,采用镶套法(适用于跑外套)及补焊法(适用于跑内套)的方法效果好,并且可保证质量,电动机运行周期长。
  1 镶套法
  轴承跑外套时,先解体电动机,洗干净跑套的端盖,测出轴承室的深度并记录,根据轴承的外径尺寸画出加工图。把电动机端盖固定在车床卡盘上找正,以确保加工出的孔椭圆度不超标,然后把原轴承室孔扩大至6~10mm,接下来加工套,套采用45钢加工而成,具体尺寸根据轴承外圈和轴承室内圈尺寸而定,一般情况下,套厚5~6mm即可,加工好套后采用冷装法镶入端盖(具体办法是,把套放入金属容器中,倒入液态氮淹没套,冷却10min后,用钳子夹住套镶入端盖,用铜棒轻轻敲入,冷却,常温下二次加工至所要求的尺寸)。下面用一个例子说明镶套的具体过程。
  图1为1台11kW,轴承为6309的异步电动机的端盖镶套图,该电动机在运行中屡烧前轴承、解体电动机,原因是前端盖轴承室有磨损的轨痕,约0.6mm,采用镶套法加工端盖后,电动机空试正常,投运后运行正常,再没有烧轴承。加工过程见附图。镶外套时,公差与配合参照“优先配合中轴的极限偏差”GB1801-1979中的h6或h7。
  2 补焊法
  轴承跑内套时,先画好机械加工图,将轴颈处清洗干净,用J422,φ2.0的焊条补焊。补焊时采用对称焊法,电焊机的焊接电流约为100A,直至补满整个轴颈,用石棉保温,让轴自然冷却后,按图车削并加工至图示尺寸。轴颈与轴承的配合为基孔制,一般为过渡配合,大型、重载电动机为过盈配合。轴颈的公差因轴承形式和轴承内径的不同而不同。具体的公差代号见表1。
表1 轴颈的公差带代号
  新加工的轴颈,其圆度公差允许值不能超标,其允许值见表2。
表2 轴颈椭圆度公差允许值/mm