柳全成
(蘭州交通大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院)
電動機作為機電能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵設(shè)備,能否安全運行直接影響生產(chǎn)的連續(xù)性,而軸承作為電動機靜止部分和旋轉(zhuǎn)部分的連接器件,其好壞決定著電動機能否正常運行,甚至影響電動機的壽命。
軸承跑套分為兩種,一種是軸承跑外套,即軸承外圈與軸承室之間發(fā)生相對位移,另一種是軸承跑內(nèi)套,即軸承內(nèi)圈與軸頸之間發(fā)生相對位移。正常情況下,軸承外圈與軸承室及軸承內(nèi)圈與軸頸之間無相對位移,這樣電動機才能正常運轉(zhuǎn)。當軸承跑套時,不管是跑外套還是跑內(nèi)套,電動機總是帶病運行,軸承壽命會縮短,甚至因為軸承問題而燒毀電動機。
跑套判斷
運行中的電動機,用一把長螺釘旋具,一端接觸電動機小瓦蓋,一端放在耳邊聽,當聽到有間歇的“吱吱”聲,如果軸承聲音正常,就懷疑跑套。另外,如果電動機軸承聲音正常,但溫度一直偏高,也有跑套的可能。這時就應(yīng)該檢查電動機的端蓋是否有跑套的痕跡,如果磨損程度超過0.5mm,就應(yīng)該考慮鑲套。如果軸承溫度偏高并振動,但外圈與端蓋配合良好,此時應(yīng)檢查軸承是否跑內(nèi)套。
軸承跑套對電動機的危害
軸承跑外套時,會使電動機氣隙不均勻。一般電動機為了降低電動機的空載電流和提高電動機的功率,氣隙都做的盡可能小,對于中小型異步電動機,氣隙一般為0.2~1.5mm。電動機氣隙不均,會導(dǎo)致電動機單邊磁拉力增大,引起電動機定轉(zhuǎn)子掃膛,電動機產(chǎn)生較大的振動和噪聲,縮短軸承壽命,破壞轉(zhuǎn)軸;當電動機跑內(nèi)套時,由于軸承內(nèi)圈與軸頸之間有相對位移,造成局部軸頸發(fā)熱嚴重,高溫使軸承的潤滑脂變成液態(tài)流出,軸承因缺油而燒壞,嚴重時造成定轉(zhuǎn)子掃膛而燒電動機,此外,軸承跑內(nèi)套時,電動機振動和噪聲也加劇。
處理措施
軸承跑套時,在軸承室表面打洋沖眼,靠毛刺和尖頂緊固軸承的辦法或在軸承室表面涂密封膠的辦法不可取,因為這樣做同心度不好,并不能徹底消除故障。軸承跑套用黏接劑對于磨損量小的電動機來說能起到一定作用,但同心度并不能保證,同時拆電動機比較難。實踐表明,采用鑲套法(適用于跑外套)及補焊法(適用于跑內(nèi)套)的方法效果好,并且可保證質(zhì)量,電動機運行周期長。
1 鑲套法
軸承跑外套時,先解體電動機,洗干凈跑套的端蓋,測出軸承室的深度并記錄,根據(jù)軸承的外徑尺寸畫出加工圖。把電動機端蓋固定在車床卡盤上找正,以確保加工出的孔橢圓度不超標,然后把原軸承室孔擴大至6~10mm,接下來加工套,套采用45鋼加工而成,具體尺寸根據(jù)軸承外圈和軸承室內(nèi)圈尺寸而定,一般情況下,套厚5~6mm即可,加工好套后采用冷裝法鑲?cè)攵松w(具體辦法是,把套放入金屬容器中,倒入液態(tài)氮淹沒套,冷卻10min后,用鉗子夾住套鑲?cè)攵松w,用銅棒輕輕敲入,冷卻,常溫下二次加工至所要求的尺寸)。下面用一個例子說明鑲套的具體過程。
圖1為1臺11kW,軸承為6309的異步電動機的端蓋鑲套圖,該電動機在運行中屢燒前軸承、解體電動機,原因是前端蓋軸承室有磨損的軌痕,約0.6mm,采用鑲套法加工端蓋后,電動機空試正常,投運后運行正常,再沒有燒軸承。加工過程見附圖。鑲外套時,公差與配合參照“優(yōu)先配合中軸的極限偏差”GB1801-1979中的h6或h7。
2 補焊法
軸承跑內(nèi)套時,先畫好機械加工圖,將軸頸處清洗干凈,用J422,φ2.0的焊條補焊。補焊時采用對稱焊法,電焊機的焊接電流約為100A,直至補滿整個軸頸,用石棉保溫,讓軸自然冷卻后,按圖車削并加工至圖示尺寸。軸頸與軸承的配合為基孔制,一般為過渡配合,大型、重載電動機為過盈配合。軸頸的公差因軸承形式和軸承內(nèi)徑的不同而不同。具體的公差代號見表1。
表1 軸頸的公差帶代號

新加工的軸頸,其圓度公差允許值不能超標,其允許值見表2。
表2 軸頸橢圓度公差允許值/mm
