張翅
摘 要:本文分析了電動機端蓋軸承室磨損的常見原因,并針對其磨損原因提出相應的處理方法。
關鍵詞:電動機;端蓋軸承室;原因及修復方法
1 電動機端蓋軸承室磨損的現象
在電線電纜生產設備中,電動機出現故障大多數都是由于電動機軸承端蓋軸承室磨損造成的。電動機轉子兩端安裝有軸承,其固定在電動機端蓋軸承室。在電動機運行過程中,當電動機端蓋軸承室磨損到一定程度時,電動機會產生較嚴重的機械振動,如果此時不進行維修,軸承室繼續磨損會造成電動機轉子與定子之間產生摩擦,產生的熱量使定子升溫,導致電動機定子繞組燒毀。
2 引起電動機端蓋軸承室磨損的原因
2.1 軸承自身結構強度和安裝精度
軸承自身結構強度和安裝精度,將直接影響到軸承的壽命、性能和精度。當電動機軸和齒輪箱低速軸在垂直方向配合不對中而誤差超過維修規范所要求的限制時,造成了齒輪箱低速軸和電動機軸之間,產生了不對中的角度。同時引起了嚴重的動載荷振動,使電動機滾動軸承逐漸發生了偏斜,離開原始的位置。因此,它最終是一種復合型不對中,既有角度不對中的特征,同時又有平行不對中的特點。
另外,軸承的偏斜使得電動機軸沿軸向的正常游動受到了極大的限制,電動機轉子幾乎是處于卡死狀態。在這種情況下,軸承的動載荷增加,摩擦加劇,軸承溫度升高,潤滑脂流失和變黑,使其必然結果。由于以上的原因,造成電動機殼體軸向的振值持續增加,并逐漸穩定在一個比較高的水平。而且,如不及時處理將會發生因軸承溫度過高引起抱軸的惡性事故。
2.2 隨工況變化的不穩定振動
隨工況變化的不穩定振動主要原因是轉軸傳遞扭矩改變和轉子本身溫度升高。傳遞扭矩改變而產生新的不平衡,這種不平衡主要是由聯軸器不對稱徑向移位造成的。在轉速一定情況下,電動機增減負荷將使轉矩改變,如何將直接影響聯軸器徑向摩擦力的大小。由于聯軸器外套的位置是由不平衡力和徑向摩擦力決定的并瞬間完成,徑向摩擦力改變后,齒套徑向位置將突然產生不對稱的徑向位移,使齒套處于新的平衡位置,導致轉子振動立即改變,從而激發工頻強迫振動,嚴重時則會導致動靜摩擦,如果摩擦發生在轉軸上,有可能引起轉子熱彎曲。軸承座的動剛度與軸承和軸承座之間的接觸狀態有關,當轉子熱膨脹時,軸承座的動剛度則會降低。
除此之外,轉子自身的制造質量問題,如轉軸內應力過大、軸材質不均勻,在高溫下產生較大的熱彎曲,冷卻時能復原,帶負載后又重現。由于電動機轉子上某些零件產生不對稱熱變形和轉子熱彎曲,導致了電動機轉子產生熱不平衡,這些原因都有可能導致軸承室磨損。
3 電動機端蓋軸承室修復方法
由于電動機端蓋是易損件,也是非標件,端蓋磨損后會引起設備停產,影響電線電纜的生產和交貨,從而給公司帶來重大損失。通常我們公司根據軸承室壁厚薄情況,采取如下幾種修復方法。
3.1 軸承室的襯壁較厚情況
維修電動機端蓋前,應先觀察看軸承室壁的厚薄程度。如果軸承室壁較厚,則根據轉子尺寸,選擇軸承內孔、厚度與原型號一致,外徑比原軸承外徑大一個型號的。然后用車床將軸承室內孔加工到新尺寸,使新型號軸承可以放入軸承室,即可實現軸承室修復。其次就是鑲套的方法,磨損部位車光,車出鑲套的內孔,另外要用45號鋼車制出鋼套待用。將端蓋軸承室預熱200℃左右,然后將鋼套筒鑲入軸承室內。最后按軸承外圈與軸承室配合要求進行加工內孔。
3.2 軸承室的襯壁較薄的情況
可采用貝爾佐納高分子金屬修補劑對軸承室進行修復。首先將電動機端蓋上磨損的軸承室加工1.5mm-2.5mm,使高分子金屬修補劑有足夠的厚度承受徑向載荷,加工過程中,讓軸承室表面有較大的粗糙度,目的是增大高分子金屬修補劑與軸承室的摩擦力,防止軸承轉動過程中,修補劑受振動而脫落。其次用工業乙醇(酒精)清洗軸承室磨損面,確保軸承室表面無油漬和雜物,保證高分子金屬修補劑與軸承室金屬體充分融合。
將高分子金屬修補劑和固結劑按照約3:1的比例充分攪拌,均勻涂抹在軸承室磨損面上,修補劑高度略高于軸承室內表面,然后烘烤被修復的軸承室,烘烤時間約4小時,目的是使修補劑迅速凝固。修補劑完全凝固后,將端蓋軸承室加工到指定尺寸,電動機端蓋軸承室的修復工作完成。貝爾佐納高分子金屬修補劑具有硬度高、耐磨、耐腐蝕及承載大等特點,電動機端蓋軸承室修復后,經過一段時間運行,效果較好。
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