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实用中小型电机手册电机轴承二

二、滚动轴承的代用

在修理过程中,有时要进行轴承的代用:

(1) 修理国外轴承时,用国内轴承代用。这时可根据拆下轴承的型号查表8-10至 8-17和表8-26至表8-29,找到国产的轴承代用。

(2) 为了降低电动机噪声、提高轴承运行质量,更换轴承时可选用高一级或更高精 度的轴承代用。

(3 )在超负荷情况下,可选用重系列轴承代用,达到延长轴承使用寿命的目的。

(/〇型号相近的轴承代用。

在电动机检修当中,有时碰到没有符合规格的新轴承,为了应急,可考虑使用型号相 近的轴承代用。由于新轴承尺寸不完全符合旧轴承尺寸,所以在装配时要补加垫圈或侧 圈等措施。

① 新换轴承的内孔比轴颈尺寸大,需在轴承内孔处补加内垫圈。

② 新换轴承的外径比旧轴承小,需在轴承外径处补加外垫圈。

©新换轴承外圈比旧轴承窄,需补加侧垫圈„

④新换轴承外径比旧轴承小,外圈比旧轴承窄,所以需补加垫圈。

更换小尺寸轴承会引起轴承过载,过载则会直接影响轴承寿命。

8.1.6 电动机常用的滚动轴承

常用电动机滚动轴承规格见表8-10至表8-17 ^

8.1.6 滚动轴承的保管

不论是新的滚动轴承,或能继续使用的旧滚动轴承,若暂时不用,则必须妥善保管, 并注意以下事项:

(1)对轴承原有的包装,不要随意打开,以防与水、湿气、酸、碱、盐类直接接触,加速 轴承的锈蚀。

(2)存放的地方要清洁、干燥。不可和K他物品尤其是化学物品放在一起。

(2) 存放室内的温度要稳定,即温差要小,并且温度不能过高或过低。一般以温度 保持在5〜25°C范围内,且24h内的温差不超过5Γ为宜。因为温度的急剧变化能使空 气中的湿气凝结于轴承表面,引起锈蚀。温度过低会引起轴承缓蚀剂的硬化,降低保护 性能;温度过高则引起缓蚀剂的溶化,加速轴承锈蚀。

(3) 轴承不能堆放,要水平放置。因为轴承出厂的防锈一般不超过一年,因此,先存 人的要先使用。长期存放的每隔10〜12个月对轴承要重新进行一次清洗和涂油,否则 轴承会因缓蚀剂失效而锈蚀。

清洗和涂油封存的步骤如下:

(1) 清洗轴承原有缓蚀油脂,方法如前所述。

(2) 涂油包装,轴承的封存方法有用缓蚀油、气相剂、水溶性缓蚀剂封存三种。目前广 泛采用的是缓蚀油封存。常用的缓蚀油有:204-1、FY-5201等。比较简便的是用204- 缓蚀油浸涂,涂后置于室内晾干,再用聚乙烯薄膜和牛皮纸或苯甲酸钠纸和牛皮纸进行包装。

8. 2滑动轴承

8.2.1滑动轴承的结构

在大、中型电机中采用的滑动轴承,有座式滑动轴承和端盖式滑动轴承。

一、座式滑动轴承



座式滑动轴承由轴承座、轴承盖、油环、放油管、挡油板、注油器、放置测温元件螺栓、 上轴瓦、下轴瓦及螺栓等组成。为了使润滑油能够均匀地分布在整个丁件表面上,通常 在上轴瓦表面上开出油沟和油孔。为了使轴颈与轴瓦之间保持适当的间隙,在上、下两 轴瓦之间,常常垫人几片垫片,以调整此间隙。见图8-2。

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这种滑动轴承与滚动轴承相比较,具有径向尺寸小、精度高、振动小,并在保证液体 摩擦的条件下可长期地高速运行,能承受较重负荷等优点。因此,在大、中型卧式电机中 得到广泛运用。

二、端盖式滑动轴承

端盖式滑动轴承,通过凸缘固定在电机端盖上,可缩短电机的轴向尺寸,并使电机的 整体刚性加强,拆装维修也比较方便。其轴承座对轴瓦的支承面采用宽球面支承,并在 轴承座内球面上复贴绝缘薄膜,既能防止轴电流,又能自动调心。

因此,在Y系列技术条件中,要求中心高H560〜630mm电机部分采用,中心高 H710rnm以上电动机需全部采用端盖式滑动轴承。其结构形式有两种,即驱动端用和非 驱动端用结构,分别见图8-3和图8-4。

8.2.2 滑动轴承的装配和润滑

为了保证轴承受力均匀和使润滑油的密封情况良好,轴承盖与轴承座的合缝面间隙 用0. 05mm的塞尺检查时,塞尺应不能通过。

为了克服轴瓦在低速时的浮动现象,轴瓦球面与轴承座间一般按过盈0. 02〜

0. 04mm进行安装。

轴瓦球面与轴承座之间或端盖式轴承的轴瓦与瓦套之间的接触面积,均要求达到 80%以上。研刮圆筒式轴瓦时,在其底部60°夹角范围内的轴向全长上与轴颈之间每平 方厘米面积上,至少应有两点接触。二油楔瓦一般已在制造单位加工好,但安装时仍需 注意油楔方向和轴瓦合缝面的倾斜角(一般倾斜角设计值为3 5 °)。

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滑动轴承的主要装配技术要求是:轴与轴承配合表面接触精度良好;配合间隙合乎 要求;在工作条件下不发生“烧瓦”及“胶合”情况;润滑油道的位置正确。滑动轴承装配 主要包括顶间隙和侧间隙的测量、轴瓦刮研和接通润滑系统等丁作。

一、间隙的测量与调整

0. 轴颈和轴瓦的间隙

轴颈和轴瓦的间隙是否适宜,对轴承温度和电动机振动有重要影响,而间隙大小常 根据轴颈尺寸及线速度来决定。对同一轴承,轴颈线速度较大时,形成油楔的条件较好, 因此高速电机的间隙可取得大些,而低速电机的间隙可取得小些,详见表8-19。侧向间 隙约为径向间隙的1/2。

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2. 轴瓦与轴承盖的间隙

滑动轴承的轴瓦与轴承盖间隙的大小与两者的配合结构有关。对圆柱形轴瓦,其间

隙为0. 05〜0. 15mm球形轴瓦其间隙为士 0. 03mm。

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测量轴瓦与轴承盖之间的间隙,也是采用压铅法,即用上述同样的一段铅丝放在 轴承盖和上轴瓦之间,以及轴承盖和轴承座的接合面间,然后拧紧螺钉,压扁铅丝,取出 用T分尺量川其各肖位置的厚度,并记录下来,按下式计算:

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0. 间隙的调整

当轴颈与轴瓦间隙过小时,为了增大间隙,可在上、下瓦合缝处加上0. 08〜0. 2mm 厚的紫铜片来垫高。注意垫片不能遮住纵向油槽,并且应开有缺口,以让开螺孔以及进 油孔。若间隙过大,则可更换轴瓦,或以刮低上瓦组合平面来调整。

二、轴瓦的刮研

轴瓦的瓦衬一般都需要进行刮研。轴瓦刮研的B的是为丫使瓦衬形成一定的几何形 状,使轴瓦与轴颈间存在楔形缝隙,以保证轴颈旋转时摩擦面间能形成楔形油膜。轴颈上 升离开瓦衬在油膜的浮力作用下运转,以减轻与瓦衬的摩擦,降低其磨损与动力的消耗。 轴瓦的检查与刮研可采用着色法或干研法,大型电动机常用干研法。

用着色法检查时,先清扫轴瓦.检查轴瓦应无脱壳、裂纹、硬点及密集的砂眼等缺陷。 然后在轴颈上涂一层薄而匀的红丹或铅粉之类的显示剂,注意切勿涂得太浓,否则会影 响检查丁作的准确性。因为太浓时将使一些不需要研刮的地方“染色”。轴颈涂红丹后, 再放到轴瓦的表面上并转动两=圈。这样轴瓦上的凸出处将由涂料显示出来。然后提 起转轴,取出轴瓦,检査轴瓦表面上染色点的分布情况。要求在轴瓦中心60〜120°夹角

内,每平方厘米有2〜3点为合适,不宜过多或过少。

若不合要求时,须进行刮瓦。用三角刮刀先将大点刮碎,密点过稀,然后沿一个方向 顺次普刮一遍,必要时可刮两遍。两遍之间刀痕方向应相交形网络状、鱼鳞状。刮完后 用白布蘸酒精或甲苯清洗瓦面及轴颈,重复上述研瓦及刮瓦方法,使轴瓦染色点越刮越 细,越刮越多,直至符合要求为止。

在轴瓦中心7 0 °夹角以外的接触点应刮去,并使两侧逐步扩大成楔形间隙,轴瓦中心 夹角及其间隙见图8-6。

刮研时,对较重的转子可使用吊车转动转轴,中型或较轻的转子则可以采用盘车丁 具转动转轴。

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三、 轴承座的绝缘

当磁路不对称、励磁绕组发生两点接地、轴附近存在漏磁通等情况时,转子轴两端之 间可出现感应交流电压。如果轴承的油膜被击穿,而又能形成电流通路时,轴瓦和轴颈 将因流过轴电流而引起点状灼伤,发生电腐蚀,严重时甚至破坏轴承的正常运行。为了 阻断轴电流的回路,通常在非传动端的轴承座下加绝缘垫,轴承座的固定螺钉也套上绝 缘套管,见图8-7。

四、 装配轴承

在轴瓦经过刮研和轴瓦间隙调整合格后,正式装配轴承。这时先用白布浸酒精或甲 苯,把轴颈、轴瓦和轴承油腔内部擦净,然后安装油环、密封环及上轴承盖。要求密封环 与轴颈间隙在0. 1〜0. 2 m m之间。轴承盖合缝处涂漆以密封。装定位销、扳紧紧固螺 栓。然后加轴承润滑油,测量轴承绝缘电阻,应不低于1 ΜΩ。

五、 滑动轴承的润滑 滑动轴承一般采用油润滑。

1. 润滑方式的选择

滚动轴承的润滑方式,一般根据轴承平均负荷系数:K来决定。

1. 润滑油的选择

选择润滑油时,应考虑润滑油的黏度。为了在摩擦面间能形成足够薄的油膜,一般在 轴承工作温度下,润滑油的黏度应为(12〜15) X l(TsmVs。转速高时,应选用黏度低的润 滑油;负荷重时,应选用黏度较高的润滑油。选用滑动轴承润滑油时,可参考表8-20。

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8.2.3滑动轴承瓦衬局部补焊修复方法

一、 清理旧衬套

对于未露出轴瓦皮的局部损伤衬套,先用刮刀将损伤的合金表面清理干净,使露出 金属光泽,然后用70〜100°C的质量分数为1(3%碱溶液清洗5〜10mm脱脂。清洗后再 用70〜100°C热水冲去残碱。

对于已露出轴瓦皮的衬套,先用刮刀或锉刀把合金损坏处清理干净,露出金属光泽。 或用火焰熔去合金残块,然后再用钢丝刷清除衬套表面污垢、锈迹、合金残片,尤其要仔 细清理沟槽部分。

清理后,用质量分数为10%〜15%的盐酸或硫酸溶液进行1(3〜15mm的酸洗除锈。 再用70〜100Γ热水冲去残酸,并在70〜100°C的质量分数为10 %的碱水溶液进行 10mm左右的脱脂。最后用70〜100Γ热水冲去残碱。

二、 配制焊剂和焊条

常用的焊剂配方(质量分数):

氯化锌 50%

氯化铵 15%

氯化锡或氯化亚锡 30%

氟化钠 5%

按比例将上述药品混匀,再用清水调成稀糊状。

另外,还有一种焊剂配方(质量分数):

氯化锌 10%

氯化亚锡 20%

自来水 60%

将上述=种药品配成溶液,随用随配,不能存放。

焊条可用与基本金属成分相同或接近的巴氏合金(或乌金)焊条,直径为5〜10mm。

三、补焊

1. 预热

即采用中性火焰(氧气压力不大于30N/cm2,氧气与乙炔气比例为1 : 3),均匀缓慢 地预热衬套,使其表面呈灰色。

2. 涂焊剂

用毛刷在被补焊表面上均匀涂抹焊剂,再加热呈白色,然后进行补焊,如果加热呈灰 色,表面温度偏低,需重新预热。如果焊剂在补焊表面呈圆珠滚落,涂不上焊剂,说明表 面温度过高。待温度降下后,再涂焊剂。

3. 施焊

施焊时,一般采用左焊。焊条距衬套表面6〜10mm,上下移动。火嘴距衬套表面和 焊条各5〜〗Omm,角度α = 30°〜45°,火嘴要左右摆动,照顾两排接口。

应先焊尖角处,丙尖角处易过热,产生气泡,影响质量。要圆弧过渡,火焰不宜长时 间对金属加热。每焊完一道,应马上涂焊剂,以免产生热裂纹,再继续焊接,可以单层和 多层补焊,但每层焊后,要清洗,重涂焊剂。焊道宽度5〜10mm,厚度2〜3mm。补焊加 工余量可取2. 5〜3. 5mm,刮削余量0. 1〜0. 5mm。

要求焊后合金晶粒较细,无夹渣、气泡,无氧化和过热现象。施焊时,温度不可偏高 偏低和注意通风,以防中毒。

8.2.4 滑动轴承重新浇注合金修复方法

当瓦衬与瓦底严重脱离;瓦衬表面合金损伤已无法采用局部补焊法修复;轴承间隙 磨损过甚,又无法通过调整结合面的垫片恢复时,均需考虑重新浇注合金修复。

电动机滑动轴承径向间隙最大磨损允许值,见表8-21、表8-22。

一般带有循环润滑的轴承,轴承径向间隙为轴颈的〇. 2 5 %〜0. 4 %。

(一) 浇注前准备工作 记录原轴瓦参数

详细记录原轴瓦的瓦衬长度Z、厚度,油槽位置、数目、形状、宽度、深度,瓦端面与轴 肩只的尺寸。

2. 熔掉旧瓦衬合金

用钢丝刷清除瓦底表面氧化物和污垢,使瓦底表面呈现出金属光泽《再用质量分数 为10%〜15%硫酸溶液清除锈蚀,并用热水冲洗两遍,这时仔细检查瓦底是否有裂纹等 缺陷。检查合格后,在瓦底的浇注面上均匀涂上一层氯化锌溶液,放人烘炉内加热至 200〜250°C ,取出后,再涂上一层氯化锌溶液,边涂边挂锡。锡层厚度0. 1〜0. 2mm,越薄 越均越好。锡层表面要光亮,如有暗色,需重新挂锡层。

3. 热人础钢片

在上下瓦接合面处垫人硅钢片或不与合金粘连的薄铁板条,其宽度应使其内侧能 与瓦心表面接触上,在外侧与瓦皮对齐。装瓦心时,要使瓦心的圆心与合拢在一起的 轴瓦圆心保持同轴。还要把油管环槽口及冋油孔用黄泥堵好。最后用卡箍将轴瓦

卡紧。

4. 选择足够的轴承合金块

根据轴承大小选择足够的轴承合金块放人炉内熔化,合金块数量不可少,以防浇注 不够造成返工。合金熔化温度不可过高过低,如无测量仪表,可用数层报纸条插人熔化 的合金内,经1〜2S拿出,报纸变成深黄色时,说明轴承合金加热温度合适。如果呈现黑 色或黄黑色,则表明合金温度过高。在合金熔化过程中,要用干木条不断搅动合金溶液, 使合金元素成分分布均匀。

同时把装好的轴瓦、瓦心和平板在烘箱内预热,保持250Γ,不宜用火立接烧。将预 热的瓦皮放在平板上,放正瓦心,瓦皮外边用型砂围好。

(二) 浇注轴承合金

将熔化的合金除去熔渣,注人轴瓦膛内,当注人1 y3〜2/3时,用铁棒迅速捣瓦内尚
未凝固的合金溶液,使合金内部气体彻底排除。浇铸合金时,如发现渗漏现象,要用黄泥 迅速堵住。

为防止合金凝固时被氧化,可在合金溶液表面均匀布满烧红的木炭来延长冷却时 间,从而避免合金凝固后变脆和产生砂眼。

在浇铸合金过程中,要注意控制温度,浇铸动作要迅速。

(三) 浇铸后质量的检查

轴承合金浇铸后,要检查浇铸质Μ。浇铸后的合金表面应呈现银灰色,不得有紫色 和深黄色的斑痕。合金表面应无砂眼和裂纹。合金无脱离瓦底现象(可由声音判断)。 检查浇口断面时,应有细粒的晶体组织,不应有粗糙晶体。

(四) 轴承机加工

经检查合格后的浇铸轴瓦,上车床加丁之前,要修正瓦口平面,使瓦口及对开缝对 齐,如有定位销应打人。为了以后便于调整轴承间隙,要在对开缝处垫人0. 0 2〜0. 0 5 m ηι 纯铜皮5〜10片。最后清除轴瓦表面污垢,在车床上进行机加工。

(五) 开油槽

开油槽尺寸按表8-23选用。

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8.2.5滑动轴承座渗油的处理方法

大中型电动机的轴承通常是采用滑动轴承,因为滑动轴承承载能力强、噪声低、成本 不高,但由于存在润滑油润滑等问题,所以维护比较麻烦,尤其渗漏油现象的存在给设备 安全运行带来隐患。滑动轴承座是采用铸钢或铸铁制造的,当然也有用钢板焊接结构。 不管采用什么方法制造,通常都存在有渗漏油的现象。铸造的砂眼和焊缝的开裂以及焊 缝的砂眼.均会造成轴承座渗漏油现象。

(一) 电动机长期有渗漏油造成的结果

(1) 通风沟、地沟内积满润滑油。

(2) 风扇将地沟的积存油带人电动机内部,沾满在铁心和绕组表面,使绝缘电阻下 降,散热闲难,同时油腐蚀绝缘材料,降低绝缘寿命。

(3) 工作环境遭到污染,使电动机附近的电器设备遭受油污熏染,影响正常工作和

寿命。

(4) 浪费润滑油。

(5) 长期渗漏可能造成电动机事故发生。

(二) 解决滲漏法的简易办法

可采用AR-5号胶粘剂或农机2号胶粘剂。 h AR-5号胶粘剂特点

A R- 5号胶粘剂是以合成树脂及无机填料为主体配制的双组分常温固化的材料,供 货时甲、乙两组分别装在牙膏式的软管中,所以携带非常方便,使用时一挤即可配合后使 用。此胶粘剂特点如下:

(1) 耐油、耐水、耐腐蚀,抗磨。

(2) 工艺性较好,可在常温下经24h同化。如果加热至60°C,经2h便可同化。

(3) 此材料可贮存一年,一年以上不变化时仍可继续使用。

Gi)使用时,甲、乙两组分按1 : 1(重量)混合后,要在^min内使用完。涂刷温度为

40°C左右。

(2) 固化后胶膜可在一 45〜120°C范围内正常工作。

2.处理轴承座内膛渗漏油工艺

(1) 将轴承座内膛的润滑油彻底放干净。清理轴承座内残渣,铲除油膛内表面的旧 涂层和脏物,然后用旧布擦拭内膛表面的残油。

(2) 用70°C左右中性洗涤剂冲洗油膛内残余的润滑油,将油膛内残余物彻底清除。

(3) 详细检查渗漏点,并做记录。

(4) 用扁铲或手电钻将渗漏点附近的砂眼或焊接裂缝清理干净,并剔;I1,或钻出

槽孔。

(5) 用氧乙炔气火焰对油膛内表面全面烘烤,尤其渗漏点处,目的是进一步查找渗 漏点;对于已找出的渗漏点要继续烘烤,使砂眼和焊缝深处的残油和水分烧干。

(6) 用酒精和丙酮先后清洗油膛内表面一次,并用由布擦拭干净。

(7) 根据用量多少将AR-5号胶粘剂的甲、乙两组分按比例混合均勻,搅拌成腻子 状,再用油漆刮刀将其均匀地涂在油膛渗漏油部位和表面不平处,使油膛内表面平坦。


(8) 再根据用量多少将AR-5号胶粘剂的甲、乙两组分按1 : 1混合均勻,并加人适 量的丙酮稀释,充分搅拌,使混合后的胶粘剂类似绝缘漆的黏度(4 0 s左右)。

(9) 将配好的胶粘剂用毛刷在油膛内表面上全面均匀地涂刷一遍,先刷上部,后刷 下部,最后再全面均匀地涂刷一遍,不可遗漏。

(丄0)详细检查涂刷质量,要求涂刷均匀,表面光滑.形成完整的晈膜。

(11) 在室温下自然同化24h。为了缩短检修时间,可在油膛内放置加热元件烘烤, 使其温度控制在6 CTC左右,要求胶膜受热均匀。

1. 农机2号胶粘剂特点

除采用上述的AR-5号胶粘剂涂刷外,还可选用农机2号胶粘剂进行。它也是两组 分供货,是由甲(环氧树脂)和乙(固化剂)组成的常温下固化型的胶粘剂。其特点:

(1) 同化速度快,25°C下,2〜3h同化;加热60Γ时,lh両化。

(2) 工艺简便,方法同AR-5号胶粘剂,如上述。

(3) 粘接强度高,密封性好。

(4) 耐油、耐水、耐一般化学药品。

(5) 耐热120°C以内。



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