楊明奇,郭建輝,王夢茵
(1.洛陽軸研科技股份有限公司,河南 洛陽 471039; 2.河南省高性能軸承技術重點實驗室,河南 洛陽 471039;3.滾動軸承產業技術創新戰略聯盟,河南 洛陽 471039)
絕緣軸承主要應用于電動機、發電機及其他有軸電流通過的電器與設備,主要的結構型式有深溝球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承和四點接觸球軸承等。絕緣軸承采用特種噴涂工藝,在軸承的內徑面、外徑面及端面噴鍍絕緣涂層,以避免感應電流對軸承的電蝕作用,防止電流對潤滑脂、滾動體、滾道造成損害,提高軸承的使用壽命。絕緣電阻是絕緣軸承的關鍵技術指標,出廠檢驗時要100%進行測試,確保DC 1 000 V下的絕緣電阻值不小于100 MΩ。
絕緣電阻測試時需模擬軸承的安裝條件,精確測出絕緣電阻值,才能保證軸承的絕緣性能滿足使用要求。如果不能保證導電介質與絕緣涂層良好接觸,就有可能遺漏絕緣電阻最小的薄弱點,導致軸承使用過程中絕緣電阻薄弱點被擊穿而出現電蝕失效。
據了解,國內常用的絕緣電阻測試方法主要有2種:1)在軸承外部包覆金屬帶導電介質(如銅帶、鋁箔等)后進行測量,軸承制造企業多采用此種方法,但由于測量過程中并不能保證金屬導電介質與絕緣涂層良好接觸,測試結果不夠精確;2)將絕緣軸承壓入軸承座中進行測量,軸承使用單位多采用此種方法,由于壓裝會造成軸承外觀損傷,不適合軸承生產廠家進行全檢。
為保證測量過程中軸承的絕緣涂層與導電介質良好接觸,而且不影響軸承外觀質量,導電介質選用經過特殊處理的導電硅膠, 邵氏硬度為(45±3)HA,抗拉強度大于5.5 MPa,電阻率小于100 Ω·cm,厚度(2±0.2) mm,采用模具成型工藝制作成U形環狀,測量時用箍緊帶(PVC電氣膠帶)扎緊,實現導電硅膠對外徑面及端面絕緣層的全包覆。U形環的外觀不僅適用于外圈絕緣軸承,改進后也可用于內圈絕緣軸承絕緣電阻的測試,而且制作成本較低,能夠滿足日常檢測需要。
測量示意圖如圖1所示。測量時將兆歐表的測試電壓調整到DC 1 000 V,2個測針分別置于外圈內壁和導電硅膠表面,即可讀取絕緣電阻值。由于導電硅膠整體柔軟并具有一定的彈性,用箍緊帶扎緊后能夠與絕緣層緊密接觸,從而較好地模擬軸承安裝條件,獲取更準確及更可靠的測量結果。另外,由于絕緣涂層的電阻遠遠大于導電硅膠的電阻,因此可以忽略導電硅膠自身絕緣電阻對測量結果的影響。

1—外圈;2—導電硅膠;3—箍緊帶