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电机轴承选择、安装和后期维护哪个更重要?

轴承是电机产品非常重要的零部件,轴承品质的好坏,从某种意义上影响到电机的品质,也就是说好品质的电机必须好品质的轴承做支持。但是,对于电机产品,应该以轴承系统进行分析和决策,轴承的选择应与电机的转速、工况、安装方式相匹配,轴承本身的参数应与电机端盖轴承室及转轴的尺寸相匹配,孤立地回避其他问题而以单纯地以轴承解决系统问题显然是不科学的。

聪明的电机厂家会与电机生产的上游,即电机生产原材料企业,以及电机生产的下游,即电机的使用者,进行专项的沟通的交流。轴承作为电机产品的关键零部件,轴承与电机的匹配非常关键,一些国际的轴承生产商,会在轴承选型方面对电机生产企业予以足够的技术支持,自然减少和避免了因两者不匹配导致的茫然;除此以外,润滑脂的选择也至为关键。

大规格电机轴承系统的维护和保养
1
滚动轴承

滚动轴承是可更换的标准件。滚动轴承润滑的目的是阻止轴承表面在滚动及滑动中金属对金属的直接接触以及阻止表面的腐蚀。有脂润滑和油润滑两种不同类型的基本润滑方式。大部分电机所用的滚动轴承几乎都是脂润滑的,并且在交货前都加好了锂基脂。矿物脂的温度上限接近于130℃。润滑脂具有有限的寿命,并且在机械应力及化学老化的影响下逐渐丧失其润滑性能。因此采用脂润滑时需要定期更换新鲜的润滑脂。重要的是保持滚动轴承的运行温度低于90℃以使润滑脂达到预期的正常寿命。卧式电机的轴承设计是确保新脂贯穿轴承的内部并藉以排出旧脂。应该注意遵守电机轴承维护铭牌中的指示或电机安装及外形图中的有关内容。

2
滑动轴承

卧式电机既可以是端盖轴承,也可以是座式轴承的设计。油环既可设计成整体的,也可是分件的。轴承室备有窗孔藉以检查油环是否运转正常。这些窗孔既可位于轴承室的两侧,也可位于顶部,侧面的窗孔处装有视察窗,而顶部的窗孔装有带通气过滤口的塞子。立式电机上、下均有一只导轴承,上导轴承及上推力轴承均装在同一轴承油室内,径向导轴承是由几只可调节的轴承分块所组成的。推力轴承既可设计成只承受向下推力,也可设计成承受上、下双向推力的。对于具体订货,轴承的种类及细节表示在各种的轴承图中。当需要时,润滑油可以被重新冷却。既可用冷却器,其冷却盘管浸没在油池内,也可将润滑油连接到单独的供油系统。

●卧式及立式电机中的滑动轴承

不论是端盖式还是座式轴承的卧式电机,或者是立式电机其轴承室必须至少有一只观察窗。装在电机上的轴承维护铭牌标明了一些数据,如每只轴承的初始注油量,每只轴承的油流量、油的性质以及油的更换间隔期,只有当电机不转动时才能更换润滑油。当注油时,观察在轴承室上油视察窗处的油位。在视察窗的中间位置处有一记号标明正确的油位。这个油位是电机不转动时并且油温等于环境温度时油的位置。当电机运转时,在轴承内的油位将会有些升高。这是正常的,并不表示有油溢出并进入电机的危险。

当电机停转后,油位应该回到视察窗上的标记处,一旦轴瓦或导轴瓦更换时,将换好新瓦的电机运转约3小时,然后放去轴承室内的油,用非卤素族的工业苯冲洗轴承,并重新加新油,这一过程保证清除掉轴承室内的任何金属微粒,而这些微粒是新轴瓦或瓦块在走合时所擦出来的。在套筒或平面轴承的情况下,电机交付使用时或者当更换轴瓦或瓦块后所进行的几小时负载运行后的轴承检查仍然是防止轴承损坏的最好办法。为了使电机顺利使用而极力推荐不要忽视这一惯常用的轴承检查。

●轴承绝缘

如果需要绝缘轴承,所采用的方法将取决于轴承室的形式。对于端盖轴承的卧式电机,端盖是绝缘的。对于座式轴承的卧式电机,轴承座与钢基础是绝缘的。对于立式电机,轴承室与轴承端盖是绝缘的。

●润滑油的更换

更换在很大程度上取决于运行时间、开放次数、运行温度以及油被污染的程度。当油严重混浊或者不是由于外界影响而温度突然上升时也需要换油。化学分析提供了油润滑性能(老化)的可靠信息。在要用大量轴承油的地方,也最好检验油的性能。在交付使用时就作第一次检验,以后在6-18个月后再作检验。这些检验的结果将提供有关定出油更换间隔期的信息。轴承的接触表面说明轴承是否配合正确,是否适应于承受在运行时所产生的径、轴向力,并且对于供油是否足以润滑及冷却轴承的判断也提供了最好的信息。对于每一批订货,在轴承维护铭牌上都标明了润滑油的牌号及粘度。

●自冷却的滑动轴承

在正常情况下,运行4000小时或者最多一年(不论运行多少小时)后就要换油(更换时电机不得旋转)。这一规定是考虑油的老化。即使电机总是处于静止状态(例如不在使用中的电机、紧急投用的发电机组等)。

●外供油的滑动轴承

油更换的间隔期可高达约20000运行小时。

●零件的磨损

当电机起动及停车时要经过混合摩擦区,即轴转速太低因而在润滑间隙中所产生的压力太低以致不能使轴完全地在油膜上旋转。这意味着存在金属对金属的摩擦,因而不可避免磨损。从混合摩擦转变到流体摩擦以及反过来的转变速度称为转换转速。合适的设计可以保持低的转换转速。对于肯定会经常停车并有高转速的电机,建议用制动来缩短停车时间或者提供压力油顶。当估计有较长一段时间运转在转换转速及其附近时(例如驱动磨机的低速旋转),必须采用压力油顶装置。有计划的检查能及时了解何时轴承磨损并需要更换。

如果在定期的检查中发现漏油,应该检查轴承密封的尺寸并更换。如果在定期的检查中发现卧式电机的油环运转不正常,也要检查尺寸及变形。容许的直径不圆度:

轴承设计得当,油的粘度为规定值及环境温度为正常的最大值(40℃)时,轴承的温度将达到90℃。如果安装在户外,轴承不允许受到阳光的直射。不能单凭温度高低来判断轴承的运行情况,更重要的是轴承温度的变化情况。如果装有温度计,就能观察温度变化的情况以及经常地注意及记录。假如发现轴承温度上升并且读数高于以前的数值,必须在停车的情况下确定其原因。如果轴承装有温度监视装置,则采用+85℃报警 ,+95℃切断。遇到轴承温度强热波动或者温度突然改变的情况,就要检查轴承并可能要换油。

●检查

核对轴承确保轴承内无外物存在。必须清除任何嵌入轴承瓦合金的硬质颗粒并消除杂物的来源。用浸过清洁油的无绒布将轴承揩干净。检查上、下两轴瓦合金是否有不正常的情况。上瓦面的擦痕通常由于轴线对不准造成的。推力瓦面上的擦痕反映轴向推力负荷,通常由于不适当的轴向对准或者由于限制轴向游动的联轴器失灵。参看本说明书有关中心对准的部分。

注意任何轴承相擦的迹象或轴瓦合金的拉伤。一般说明这是由于中心对准不好或振动或者此两者所引起的轴承过负荷造成的。如果擦伤不严重,可以刮去因合金位移所产生的高出点以清除擦伤处。

注意察看轴承下半瓦面上所擦出痕迹的式样。典型的情况下,其式样应是一个等宽的带子,轴向地延伸到下半轴瓦的全部长度范围并集中在底部瓦面。如果擦痕的式样在宽度上参差不齐,则可能是由于轴承装配得不合适或由于轴的弯曲。在下轴承瓦面分离的周向刮痕可能是由于外表的颗粒经过油膜或者由于轴颈表面上的刻痕引起的。一般的表面粗糙可能是由于油中有磨屑。检查轴颈表面是否有凸出的尖劈,有则除去并磨光。

查看轴承表面是否有由于轴电流引起的凹点、由于腐蚀或操作大意所引起的表面毛糙。如果发现有由于轴电流引起的凹点,则要确定轴承绝缘短路的原因并予以纠正。当用3伏的欧姆表检查,轴承绝缘电阻应表明无短路情况。拧开轴承室底部的塞子,排放油室储油。用清洁的油或煤油冲洗油室。重新装上带铜密封垫圈的放油塞。检查油环的内径及侧面处是否有刻痕或刮痕。用细齿锉小心地除掉任何凸出的毛刺,如果精细的擦刮轴承仍不能得到满意的结果,或者检查的结果表明轴承不能令人满意,则参看本说明书关于轴承更换的说明。澈底清除所有密封件的灰尘、油脂、旧的密封剂及密封材料。检查所有的密封零件是否有刻痕、毛刺、擦伤、裂缝或其他损伤。用适当的磨石或砂纸擦去刻痕及毛刺。更换损坏的或磨损过度的零件。校核密封盖中浮动迷宫的配合。浮动迷宫应配合紧帖,但不得卡住。此密封应能径向地自由浮动,如有需要则去毛刺。

●轴承的更换

核对新的或重新浇合金的轴承与轴颈的配合是很重要的。建议按以下过程进行。

校核轴颈确定其表面无尖的凸出点或锋锐刃口的刮痕。用合适的细磨石小心地除去任何高出点或锋口。核查修整是否满意,是否磨或擦去一些合金,或在用手重压的情况下补焊了瓦面并注意是否在亮点附近的软合金已被加工或刮去。

检查新轴承的油释放并混合进入下半瓦的轴承内圆处,应没有锋口,如有需要可轻微地修刮使成光滑地过渡,但是不要过多的修刮而扩大释放区。

揩去下半轴瓦面轴颈处的多余油,润滑轴承室中的瓦座处。将下半瓦滑入到瓦座上。注意在某些压力油润滑的轴承中,供油漕应对着轴承室的外侧面。

特别强调:当滑入下半轴瓦时,要小心不使手或手指放在轴瓦滑入的位置以免受伤。开始时轴承慢慢地滑入,但在滑入约30度以后很快地加速滑入。

核对本来的排车位置。放下千斤顶、转轴或支撑,使轴颈放在下半轴承上,将轴按正常旋转的方向转3个整圈。将轴顶起并小心地将下半轴瓦翻出。查看光亮部位所表示的高出点的组合的图样。在典型的情况下,图样应该是宽度为1到2寸的等宽带轴向地沿着下轴瓦面而无歪斜。与轴颈接触部分应包含有百分之75的光亮带。如果没有达到,可按需要轻轻地刮去存在的高出点以改变其图样。重新装入下半瓦并重复转动转轴的过程。拆下并研刮下半瓦直至获得希望的图形。

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