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防止轴承外套旋转的修理方法及分析

2014-08-04

杜巍1 于本涛2 
(1.佳木斯市热力公司,黑龙江佳木斯 154002;2.佳木斯电机股份有限公司,黑龙江佳木斯 154002)
  1 引言
  一般中小型电机运转时间稍长,轴承与端盖轴承室之间的配合常常会发生变化,严重的可使轴承外套随电机运转而旋转,这是电机用户经常遇到的“轴承跑套”问题。端盖轴承室内径加工的粗糙度越大,刀峰刀峪越明显,经多次拆装、轴承运转发热膨胀、挤压轴承宝、轴承运转常受径向拉力或振动后使加工刀痕的峰值会不断变小,轴承室内径逐渐加大造成轴承外套与端盖轴承室内的配合间隙增大。轴承室内径公差老产品一般相当于J7,新系列如Y2电动机为H6,是考虑轴承运转会发热膨胀等,端盖轴承室公差的上限为正值,下差为零。如遇端盖轴承室尺寸为上差,轴承为下差,再加上轴承室内表面粗糙度较大,轴承受径向拉力较大等恶劣情况的影响,轴承室与轴承的配合间隙很容易出现过大使轴承外套存运转中发生外套旋转的现象,影响电机的正常使用。
  2 轴承外套旋转的修理方法及分析
  2.1 应急抢修
  2.1.1 轴承室打麻坑或滚花处理。轴承室打麻坑是将电棚拆卸取下端盖,用磨尖的钢冲将端盖轴承室与轴承配合的圆周面均匀地布冲小坑,每个小坑周边翻起毛刺使轴承室表而粗糙度增加,从而孔径减小,清理灰尘等杂物后重新装上即可。如此处理后,运转一段时间或再拆装几次,小坑或滚花凸起的峰值很快被磨压变小,轴承室粗糙度降低,孔径很快恢复原来尺寸,轴承外套可能再次发生旋转。这种修理方法只能作短时应急维修处理。
  2.1.2 垫波形垫片处理。中心高H160及以下的一般小型电机,其轴承结构比较简单,甚至没有轴承内盖或外盖,轴承与端盖轴向垫有波形弹簧垫片调整轴向间隙以减少轴承噪声和振动,如图1。
  如遇轴承外套旋转,可增加一个波形垫片或铁平垫加大轴向压力以缓解轴承外套旋转。亦可加垫耐油耐热的石棉橡胶垫(可用国标GB539耐油石棉橡胶板剪制),加大轴承与外盖或波形垫片的摩擦力,减缓外套的旋转。这种处理是在轴承单面加垫,会加大原结构轴承的轴向压力,易导致噪声、振动的加大,加速轴承的损坏,因此这种加垫要适度,这种处理也只能作短时应急抢修采用。
  2.1.3 卡住轴承外套。若电机两端分别采用一个球轴承,一个柱轴承,如轴承外套旋转可在轴承外套两端面加垫卡紧轴承外套,以防外套在轴承室中旋转(如图2)。对隔爆电机,若其隔爆面设置在内盖平面上,这种处理会因加硬质垫片造成原有隔爆间隙加大。注意控制内盖与端盖的平面隔爆间隙应小或等于0.2mm(ⅡB类工厂用隔爆电机),如属Ⅰ类矿用隔爆电机该间隙应小或等千0.5mm。
  2.2 简便修理
  2.2.1 轴承室加放O型橡胶条处理。将电机拆卸取下端盖,上车床找正,在轴承室车一个安放橡胶条的槽,宽和深为3×1.6~6x3.2mm,清除加工后的毛刺,然后用氯丁胶把Ø2~Ø4耐油耐热的O型橡胶条粘在其中,如图3。注意保证胶条圆弧面略高于轴承室内圆柱面,待粘牢干透后重新装配电机,组装后轴承挤压橡胶条,橡胶条的O形截面变成椭圆形,加大了橡胶条与轴承外套的摩擦,从而阻滞了外套在轴承室内爬行旋转,这是一种简便可行的修理措施,也是近年来国产和国外电机常采用的类似结构。这种措施适用范围较宽,可在大小轴承室采用。
  2.2.2 轴承内、外盖加放绕制压簧。拆卸电机取下内、外盖,在它们的止口平面处加工三个Ø6~Ø11等深、均布的安放弹簧的孔,如图4。一般内、外盖的止口平面较窄,可在止口内缘配焊三个搭子,车平后再加工绕制压簧比孔径小0.5~1mm,宜为平头,长短一致,压力适中,绕簧的一端用胶粘牢在小盖的铣孔内,装配后内、外弹簧把轴承外套压(抱)紧,使外套很难再旋转。这一措施适用于310以上稍大的轴承,它可承受转轴的冷缩热胀,不改变原机结构的轴向预留间隙。类似这种结构在新系列电机中已开始采用,也是一种可行的好措施。
  2.3 复原修理
  2.3.1 电镀轴承室。将轴承外套旋转的端盖清洗干净后低温刷镀铁层,控制镀层均匀和厚度,镀后用细砂纸清理,Z后轴承室尺寸公差应在H6范围内,采用这种措施修理效果较好,但需具备刷镀设备和掌握刷镀的工艺。
  2.3.2 轴承室粘附胶层。将端盖的轴承室加工车大1.5~2mm,粗糙度为40~63μm,用酒精、丙酮仔细擦洗干净,热风吹干。用结构胶XHI1~13号或AR一5号耐磨胶粘剂调匀,均匀涂在加工后热风烘干的轴承室内径上,涂胶厚度1.5~2mm,室温固化24h以上,上车床加工,公差控制在H6范围内,粗糙度为1.6μm。装配时轴承涂抹一薄层润滑脂即可。
  2.3.3 轴承室镶套处理。将端盖轴承室内径放大6~10mm,精车钢套与其配镶,钢套内径和长度预留嵌套后的加工余量,可加热端盖热套,也可冷缩钢圈冷套,将钢套过盈配合在轴承室内,在嵌套接合面附近双面钻2~4个螺孔,拧平端紧定螺钉并用胶粘加固,防止钢套转动或拆卸时钢套轴向串动,Z后精车轴承室内径和端面,内径公差控制在H6,粗糙度1.6μm为宜,同时注意控制轴承室与止口的同轴度,径向跳动不超过7级和轴承室圆柱度不超过7级。这种修理效果可靠,适用于310以上稍大轴承的轴承室修理。
  2.4 更换端盖
  2.4.1 用原机厂家端盖替换。按电机型号规格及出厂年代向生产厂家或配件生产厂或配件供应商购买对号的端盖予以更换。买到后注意验收相关装配的尺寸及公差,特别是止口部位和轴承室部位,经检查无误后更换使用。这种措施是Z理想的修配方案之一。
  2.4.2 用仿制原机端盖替换。若因种种原因买不到原机的端盖,可利用原端盖做模型,翻砂铸造或钢板焊接毛坯,注意修理砂型留出需金加工部位的加工余量和铸件冷却的收缩量,粗车、精车Z好间隔24h以上,以释放毛坯的内应力,减少变形误差。加工尺寸公差、粗糙度及形位公差与前几项相同。这种修理方法亦不失为较理想的修配方案。
  3 结束语
  以上四大类轴承外套在轴承室内旋转的修理方法都是可行的。可根据电机具体损坏的情况和所配套轴承的外径尺寸及公差、电机岗位的重要性、修理部门具备修理的客观和主观条件、所需的原材料和修理工艺、允许修复的时间等分析选择采用哪一种修理方案Z切合修理部门的实际,使电机修理既能保证质量,又省时、省工、省料。
  参考文献
  [1]赵家礼编.电动机修理工手册.北京:机械工业出版社,1992
  [2]丁边编.用粘接剂修复电动机端盖轴承孔和轴承档.《中小型电机》.1996(4)
  [3]杨万青等编.实用异步电机设计、安装与维修.北京:机械工业出版社,1996

来源:《防爆电机》2003年01期

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