軸承系統是電機產品的關鍵質量運行因素,軸承發(fā)熱往往是軸承系統崩潰的主要原因。軸承發(fā)熱會導致軸承潤滑脂變質失效,導致軸承內外圈和保持架變形等。輕微的問題是軸承噪音,嚴重的問題是由于軸承系統燒蝕導致整個電機報廢。
對于基本系列電機,軸承系統的問題相對較少,只要根據電機的運行維護要求進行定期維護即可。然而,對于變頻、低壓大功率和高壓電機中使用的電機,軸承系統的問題相對較多,難以解決。
(1)公差配合與電機運行工況的匹配問題。在電機軸承的專門章節(jié)中詳細分析和討論了這個問題。特別是對于不同系列的軸承,其正常工作間隙的滿足取決于相關零件的尺寸公差。比如深溝球軸承的工作游隙最好控制在零游隙或輕微預緊下的負游隙,而圓柱滾子軸承的工作游隙應該是正游隙,即使很小也必須有。但在實際應用中,往往會出現軸承配合不合適,或者因過盈配合導致工作間隙不合適的一些原因,還有配合間隙過大導致軸承跑圈的問題,會導致電機軸承系統在短時間內崩潰。
(2)因為電蝕導致的軸承燒蝕問題。問題也是我們之前講過的軸電流問題。軸電流產生的必要條件是軸電壓和閉環(huán)。對于變頻條件下使用的電機,以及大功率高壓電機,都會產生不同程度的軸電壓。當潤滑劑的絕緣性能不能承受的軸電壓出現時,大的軸電流將通過軸承形成一個閉環(huán)。燒蝕問題是由軸承系統部件引起的。燒蝕的初始階段是伴隨加熱的軸承噪聲。短時間內,軸承系統會因軸承部件的損壞和發(fā)熱而嚴重損壞。
軸電流引起的問題很多。有些電機可能在一段時間內運行不良,而另一些電機可能在幾小時內出現嚴重故障。在很多情況下,這個問題被認為是軸承質量問題,重復更換軸承的問題不會得到解決。在設計和制造階段采取必要的措施,在使用過程中選擇質量更好的變頻器,是非常有效和必要的措施。
(3)潤滑系統不適宜導致的發(fā)熱問題。在以前的許多文章中討論過這個問題。一種情況是設計本身不合適,軸承油腔過大,不能形成良好的循環(huán),會導致軸承的發(fā)生;油脂填充過多導致軸承系統散熱不良;潤滑脂不符合使用條件,導致潤滑脂熱降解或冷結塊,潤滑不良會導致軸承發(fā)熱;特別是在電機運行過程中,定期維護尤為重要。
(4)因電機溫升或運行環(huán)境溫度導致的軸承發(fā)熱問題。有些電機本身就有缺陷,存在溫升問題,而有些電機在惡劣環(huán)境下運行,如空氣壓縮機電機在高熱環(huán)境下運行,這對軸承系統是一個很大的考驗。結合這個問題,要綜合考慮軸承材料和潤滑脂性能,避免軸承系統質量問題的發(fā)生。
當然導致軸承系統質量問題的原因是多方面的,但只要切中要點,掌握問題的根源,就能保證電機軸承系統質量的安全穩(wěn)定。