啤岭机电设备(上海)有限公司

低压电机轴承异常噪声和过热的解决措施

2018-04-03

于淑华 王寿柏
(佳木斯防爆电机研究所)
  【摘 要】通过试验发现轴承内径与轴的配合公差、轴承外径与端盖轴承室的配合公差的不同,在电机运行中,轴承噪声和发热是有区别的,为此提出建议公差。在设计上对轴承游隙的选择,也影响公差的选择,两者应相互协调好。轴承装配工艺、润滑脂的选择、零部件加工精度都会使电机在运行中产生轴承噪声和过热现象,为此提出解决措施。
  【关键词】轴承;噪声;过热
  0 引言
  电机在使用过程中,往往出现轴承噪声大、甚至异常响声及过热现象。其原因比较复杂,有时是电机过载、轴承局部损坏、轴电流电蚀或化学腐蚀轴承工作面等。本文提出在设计时,正确选择轴承游隙和润滑脂的同时,精细对零部件加工精度及装配工艺,通过试验找出减少装配后电机轴承的响声和过热方法。
  1 试验样机的选择原则
  1.1经过统计,低压电机2极和4极电机轴承噪声大、过热现象较多,所以选2极和4极电机作为试验样机。
  1.2轴承选两种不同游隙。
  1.3选择不同轴承生产厂家的轴承进行检查。
  1.4对电机运行载荷分析,选择电机气隙均匀和不均匀两种,验证电机在气隙不均匀情况下,轴承型号的选用是否合适。
  1.5机械加工件:记录机座两端止口及铁心挡同轴度,机座止口圆度;端盖轴承室与止口同轴度及圆度,端盖轴承室公差,转轴轴承台公差。
  1.6在批量生产的产品上进行试验,统计分析。
  2 引起电机轴承异常噪声和过热原因
  2.1在轴承游隙相同时,轴承内径与轴的配合以及轴承外径与端盖轴承室的配合过紧,致使轴承游隙变小,润滑不佳,导致轴承出现异常响声和过热。
  2.2机座、端盖、轴等零件加工精度及形位公差不合格。电机装配后,两端轴承受力不均,轴承不能正常运行。
  2.3定、转子铁心菱形,磁路不对称,产生轴向磁拉力。尤其是定、转子铁心中心对不齐,相对误差大,电机一端轴承没卡住,转子轴向窜动、撞击轴承,致使轴承不能正常工作。
  2.4转子动平衡超差,离心力大,使轴承受到很大的径向不平衡力。
  2.5轴承本身的质量问题可导致异常噪声和过热,但其保持架的材质选择不合理也可能产生噪声。
  2.6轴承装配时,经过锤击打后,往往容易轻伤轴承,滚动体运转不畅。
  2.7润滑脂的选择应当清楚在什么条件下能产生油膜。润滑脂生产厂家应该向设计者提供此类信息。如果轴承在运行过程中,始终不能产生油膜,轴承易干磨。
  3 解决方法
  进行试验的电机共65台,分若干组进行对比试验,经过统计分析,提出比较有效的控制方法。
  3.1放大端盖轴承室公差如:φ200(+0.02,0)改为φ200(+0.04,+0.015)。放大的原则是轴承外圆与端盖内径不能形成相对运动(俗称跑套),其目的是保证轴承游隙不被挤压变小,端盖轴承室的圆度也应保证。端盖轴承室公差的选择还应与轴承游隙的选择协调考虑。这一条措施的有效率可达90%以上。
  3.2轴承保持架的材质,不宜选塑料的,应选择比较好的钢或铜。
  3.3为了解决定、转子铁心菱形,可采用转位冲冲片工艺,防止硅钢片的片厚差影响定、转子铁心装压质量。采取的工艺方法是将硅钢片的方料侧面用记号笔作标记,当定、转子冲片落料时,每100片转90°送入模具中。这种工艺解决了定、转子冲片菱形问题,转子不平衡量将减小,有利于转子平衡。
  3.4装配前轴承加热,用感应加热器加热较好,受热均匀。往轴上装轴承时,用套筒对准轴承内套侧面,用橡胶锤打套筒。
  3.5轴承装在轴上后,用特制的薄塑料套保护好,以防异物或灰尘落入轴承室内。
  3.6润滑脂的存放应有保护措施,防止灰尘、杂质落入。轴承的存放与运输中应避免磕碰。
  3.7向轴承腔加润滑脂时,应从轴承两侧加,用特制的工具向轴承内挤压的方法,加入量应符合设计要求。
  3.8关于润滑脂的选择,关键是润滑脂生产厂应提供在什么条件下,多大线速度下能形成油膜。这一点电机设计制造单位在设计产品时,应与润滑脂生产厂沟通,提供相关的信息。
  3.9润滑脂加的过量,轴承易发热。
  3.10润滑脂在电机制造厂存放日期较长时,发货前应检查润滑脂是否变质或形成硬块,必要时应重新加润滑脂。在生产厂的存放时间长短不能定量给出,视每个厂的具体情况和存放条件等因素来确定。
  4 结语
  电机在拖动负载运行时,有时会出现轴承异常响声和过热现象,应从两个方面分析产生原因。一是电机在使用过程中由于某些原因产生的;二是电机出厂时就有隐患。本文叙述的是电机设计制造过程中应采取措施,防止轴承异常响声和过热在使用中产生,这是治本的有效方法。