朱偉光
(承德司達(dá)石油裝備開(kāi)發(fā)公司,河北承德 067000)
摘 要:YCCH系列電動(dòng)機(jī)端蓋軸承部位的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)系到軸承潤(rùn)滑的好壞,影響軸承的使用壽命。闡述了擋油板的工作原理、儲(chǔ)油腔的作用及注油孔的位置。提供了設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)常應(yīng)用的一些數(shù)據(jù),比較好地改善了電動(dòng)機(jī)軸承的潤(rùn)滑,從而可提高電動(dòng)機(jī)軸承的壽命。
關(guān)鍵詞:端蓋;軸承;擋油板;儲(chǔ)油腔;注油孔
0 引言
隨著石油價(jià)格的波動(dòng),石油的開(kāi)采設(shè)備越來(lái)越受到人們的關(guān)注。在油田上拖動(dòng)抽油機(jī)的電動(dòng)機(jī)的質(zhì)量起著比較重要的作用,電動(dòng)機(jī)發(fā)生故障的60%~70%是由軸承損壞造成的,而軸承損壞的主要原因是潤(rùn)滑性不好。因此,保證軸承良好的潤(rùn)滑十分重要。承德司達(dá)石油裝備開(kāi)發(fā)公司生產(chǎn)的YCCH系列超高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī),其端蓋結(jié)構(gòu)獨(dú)特的設(shè)計(jì)之處是在軸承室的潤(rùn)滑脂儲(chǔ)油腔及供油處作了改進(jìn),較好地解決了軸承的潤(rùn)滑問(wèn)題。下面重點(diǎn)介紹端蓋軸承室的結(jié)構(gòu)、潤(rùn)滑原理,以及設(shè)計(jì)時(shí)需要注意的一些問(wèn)題。
1 端蓋的潤(rùn)滑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
圖1是YCCH系列電動(dòng)機(jī)的裝配圖。從圖1可看出兩個(gè)端蓋分別安裝在電動(dòng)機(jī)機(jī)座的兩端,深溝球軸承由端蓋內(nèi)小蓋和內(nèi)六角螺釘固定在軸上,與電動(dòng)機(jī)機(jī)座連接成一個(gè)整體。
圖1 YCCH系列電動(dòng)機(jī)裝備圖
1.深溝球軸承;2.內(nèi)小蓋;3.端蓋;4.機(jī)座;5.軸
圖2是端蓋結(jié)構(gòu)圖。一般端蓋為盤(pán)狀薄壁的鑄件或焊接件。YCCH電動(dòng)機(jī)的端蓋材料為ZL104鋁合金,低壓鑄造而成,其軸承安裝處鑲嵌有HT200材料制造的襯套。從圖2可看出端蓋為軸承外蓋和端蓋合在一起的結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)可以減少零件,端蓋外側(cè)不必加工。在端蓋潤(rùn)滑脂儲(chǔ)油腔內(nèi)設(shè)計(jì)有擋油板,在端蓋上方±45°方向設(shè)計(jì)有兩條潤(rùn)滑脂加入通道,通道口用M16油堵密封。
圖2 端蓋結(jié)構(gòu)圖
1.擋油板;2.襯套;3.端蓋注油通道;4.端蓋止口;5.油堵螺紋
2 擋油板的設(shè)計(jì)
端蓋擋油板的作用是:當(dāng)潤(rùn)滑脂從軸承保持架中排出沿環(huán)狀槽邊緣流動(dòng)時(shí),由于有擋油板的存在,而使得潤(rùn)滑脂在此局部增多,多到一定程度時(shí),潤(rùn)滑脂又被重新壓入軸承保持架中,實(shí)現(xiàn)軸承的再潤(rùn)滑。這樣反復(fù)循環(huán),軸承的潤(rùn)滑能夠保持持續(xù)不斷,比一般純環(huán)狀的潤(rùn)滑槽要好。
在實(shí)踐中,擋油板與軸承端面之間的距離需要設(shè)計(jì)在一定的范圍內(nèi),才能夠?qū)崿F(xiàn)良好地潤(rùn)滑。影響這一尺寸的因素有軸承的外形尺寸、潤(rùn)滑脂的針入度、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、載荷及電動(dòng)機(jī)周?chē)墓ぷ鳝h(huán)境等。軸承的外形尺寸大,潤(rùn)滑脂針入度大,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增高,電動(dòng)機(jī)的載荷較大,電動(dòng)機(jī)周?chē)ぷ鳝h(huán)境溫度較高,擋油板與軸承端面之間的距離相應(yīng)增大。反之,則應(yīng)縮短其距離。
本文介紹的YCCH系列超高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī),擋油板與軸承端面之間的距離設(shè)計(jì)為3~6mm,對(duì)應(yīng)機(jī)座中心高為200~280mm。
3 潤(rùn)滑脂儲(chǔ)油腔的設(shè)計(jì)
潤(rùn)滑脂儲(chǔ)油腔的作用是儲(chǔ)存足夠的潤(rùn)滑脂,為實(shí)現(xiàn)軸承的反復(fù)潤(rùn)滑提供空間,且不泄漏,防腐。因此,潤(rùn)滑脂儲(chǔ)油腔的大小是保證電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑的一個(gè)重要指標(biāo)。同樣,它也和軸承的外形尺寸、潤(rùn)滑脂的針入度、電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速、載荷及電動(dòng)機(jī)周?chē)墓ぷ鳝h(huán)境等有關(guān)。軸承的外形尺寸大,潤(rùn)滑脂針入度大,電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速增高,電動(dòng)機(jī)的載荷較大,電動(dòng)機(jī)周?chē)ぷ鳝h(huán)境溫度較高,潤(rùn)滑脂儲(chǔ)油腔相應(yīng)增大。
本文介紹的YCCH系列超高轉(zhuǎn)差率電動(dòng)機(jī)針對(duì)石油工業(yè)的特殊情況及電動(dòng)機(jī)本身的特點(diǎn)設(shè)計(jì)儲(chǔ)油腔的容積,其端蓋儲(chǔ)油腔的容積與軸承的體積之比約為0.4~0.68。在生產(chǎn)實(shí)踐中,如果儲(chǔ)油腔設(shè)計(jì)較小,那潤(rùn)滑脂循環(huán)較快,加注潤(rùn)滑脂的周期就會(huì)縮短,需要經(jīng)常檢查,不斷加油;儲(chǔ)油腔設(shè)計(jì)較大,需要加大潤(rùn)滑脂的加入量,潤(rùn)滑脂量過(guò)大,儲(chǔ)油腔深部的潤(rùn)滑脂得不到應(yīng)用,會(huì)造成浪費(fèi),增加成本支出;同時(shí)儲(chǔ)油腔過(guò)大時(shí),由于電動(dòng)機(jī)軸承普遍采用長(zhǎng)城3號(hào)潤(rùn)滑脂,其錐入度較大,不能加入足夠的潤(rùn)滑脂,而導(dǎo)致軸承中的潤(rùn)滑脂從軌道槽中擠出后,就留在儲(chǔ)油腔內(nèi),擋油板失去擋油再潤(rùn)滑的作用,從而使軸承損壞。因此,儲(chǔ)油腔的容量設(shè)計(jì)一定要在合理范圍內(nèi)。
4 注油孔的設(shè)計(jì)
根據(jù)API規(guī)范11L6《游梁式抽油機(jī)用電動(dòng)機(jī)規(guī)范》的要求,為滿(mǎn)足在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,不需要對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行任何拆裝即可重新加入潤(rùn)滑脂,并將舊的潤(rùn)滑脂排出的要求,在端蓋上方±45°方向設(shè)計(jì)有2條潤(rùn)滑脂加入通道,通道口用M16油堵密封。
需要加入潤(rùn)滑脂時(shí),打開(kāi)兩個(gè)油堵直接用高壓油槍從其中一端加入,便可實(shí)現(xiàn)潤(rùn)滑。隨著潤(rùn)滑脂的加入,舊的潤(rùn)滑脂從注油口的另一端排出,清除舊的潤(rùn)滑脂,重新擰緊兩個(gè)油堵,保持軸承室的密封。這樣實(shí)現(xiàn)了潤(rùn)滑脂的新舊更替,滿(mǎn)足了電動(dòng)機(jī)軸承潤(rùn)滑的需要。
5 結(jié)語(yǔ)
端蓋軸承室的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠家需要重視的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。端蓋上的擋油板、儲(chǔ)油腔、注油孔的位置及尺寸直接影響到軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)和使用壽命。關(guān)注小的細(xì)節(jié),就能夠解決大的問(wèn)題,從而保證生產(chǎn)順利進(jìn)行,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn):
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來(lái)源:《電機(jī)與控制應(yīng)用》2008年第10期