陳正方

　　【摘　要】針對(duì)H160及以上機(jī)座號(hào)立式隔爆型電機(jī)上部軸承排油和下部軸承注油的不舒暢現(xiàn)象，充分考慮不停機(jī)注排油要求以及隔爆的可行性，對(duì)軸承潤滑和注排油結(jié)構(gòu)進(jìn)行重點(diǎn)分析，列圖輔助探討實(shí)用性設(shè)計(jì)方案。

　　0　引言

　　隨著工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展和設(shè)備連續(xù)運(yùn)行的實(shí)際需要，要求作為動(dòng)力設(shè)備的電動(dòng)機(jī)能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一個(gè)檢修周期以上。軸承良好潤滑是電動(dòng)機(jī)可靠運(yùn)行的重要保證措施之一^[1]。H160及以上中小型隔爆型電機(jī)在轉(zhuǎn)速較高及長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行在重要設(shè)備上時(shí)，需要運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不停機(jī)注排油，避免廢油過多，本文重點(diǎn)討論注排油困難的隔爆型立式電機(jī)軸承潤滑結(jié)構(gòu)。

　　1　現(xiàn)行隔爆型立式電機(jī)軸承潤滑結(jié)構(gòu)

　　目前，有的用戶單位將隔爆型臥式電機(jī)的軸承潤滑結(jié)構(gòu)直接用于隔爆型立式電機(jī)，見表1等轉(zhuǎn)軸垂直水平面安裝的各種電機(jī)^[2]，更甚者直接將臥式電機(jī)旋轉(zhuǎn)90°后，不作任何改進(jìn)直接當(dāng)立式電機(jī)使用，其后果極為嚴(yán)重。

　　常規(guī)的隔爆型臥式電機(jī)軸承潤滑結(jié)構(gòu)如圖1所示，注油時(shí)，油脂經(jīng)注油管、軸承外蓋、端蓋（軸承套）進(jìn)入軸承室內(nèi)部轉(zhuǎn)軸的表面，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，油脂被甩至軸承內(nèi)蓋的儲(chǔ)油槽，隨著運(yùn)行溫度的上升，油脂受熱溶化后淌進(jìn)軸承的滾道，以此對(duì)軸承進(jìn)行潤滑，廢脂經(jīng)甩油盤與軸承外蓋的間隙流入軸承外蓋的儲(chǔ)油槽，最后經(jīng)排油管排出，以此完成軸承的注排油達(dá)到潤滑效果，該結(jié)構(gòu)通常稱之為“內(nèi)蓋注油、外蓋排油”。

圖1 隔爆型臥式電機(jī)軸承潤滑結(jié)構(gòu)

　　若把圖1所示的隔爆型臥式電機(jī)軸承潤滑結(jié)構(gòu)直接立起來當(dāng)立式電機(jī)軸承使用，會(huì)發(fā)現(xiàn)上部軸承的排油與下部軸承的注油極不順暢，顯然不能完成注排油功能，無法達(dá)到預(yù)期潤滑效果。除此之外，上部的油脂極易沿著轉(zhuǎn)軸流入電機(jī)內(nèi)部，下部的油脂也會(huì)沿著轉(zhuǎn)軸流出電機(jī)外部，出現(xiàn)漏油現(xiàn)象，更加影響軸承的潤滑效果。因此，一般的隔爆型臥式電機(jī)的軸承結(jié)構(gòu)不能簡(jiǎn)單地立起來作為立式電機(jī)使用，也就是說帶注排油結(jié)構(gòu)的B3電機(jī)不能立起來當(dāng)V5或V6使用，B5懸臂式的也不能立起來當(dāng)V1或V3使用；同理B35（B34）立臥式不能立起來當(dāng)V15（V17）或V35（V37）使用^[3]。

　　如果改變圖1的注排油線路，對(duì)于上部軸承：注油不再經(jīng)過端蓋（軸承套）和軸承內(nèi)蓋，直接由軸承外蓋進(jìn)入軸承即可實(shí)現(xiàn)注油功能，廢油脂直接掉進(jìn)軸承內(nèi)蓋儲(chǔ)油槽后經(jīng)排油管排出，即為“外蓋注油，內(nèi)蓋排油”結(jié)構(gòu)。對(duì)于下部軸承：由于正好與上部軸承相反，可以采用軸承內(nèi)蓋注油，油脂由軸承內(nèi)蓋進(jìn)入軸承即可實(shí)現(xiàn)注油功能，廢油脂直接掉進(jìn)軸承外蓋儲(chǔ)油槽后經(jīng)排油管排出，即為“內(nèi)蓋注油，外蓋排油”的新結(jié)構(gòu)。

　　2　隔爆型立式電機(jī)軸承潤滑的可行性

　　2.1注排油結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

　　合理設(shè)計(jì)上部軸承的排油和下部軸承的注油，并充分考慮可操作性，即在現(xiàn)有成熟的注排油結(jié)構(gòu)上完成對(duì)隔爆型立式電機(jī)軸承潤滑結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。圖2為優(yōu)化后的軸承潤滑結(jié)構(gòu)，對(duì)于上部軸承，將軸承內(nèi)蓋的均布儲(chǔ)油槽改為環(huán)形深度儲(chǔ)油槽，并加大止口高度；軸承內(nèi)蓋排油孔與端蓋排油管路對(duì)接；相應(yīng)加大端蓋軸承室深度，增設(shè)排油筋；排油器采用排油管加“桶鍬式撮子”。油脂經(jīng)注油管注入軸承外蓋后直接堆積在軸承上，一部分油脂被軸承下的甩油盤擋住，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，甩油盤將廢油脂吸甩進(jìn)軸承內(nèi)蓋的儲(chǔ)油槽里。排油時(shí)，用前端開豁口的“桶鍬式撮子”將廢油脂一鍬一鍬地撮出，連續(xù)幾次，排盡之后，將其旋緊在排油器上，完成注排油功能。

圖2 隔爆型立式電機(jī)軸承潤滑結(jié)構(gòu)

 

圖3 桶鍬式撮子

　　對(duì)于下部軸承，將軸承內(nèi)蓋的均布儲(chǔ)油槽改為環(huán)形深度儲(chǔ)油槽，并加大止口高度；軸承內(nèi)蓋注油孔與端蓋注油管路對(duì)接；相應(yīng)加深端蓋軸承室深度，增設(shè)注油筋；排油器也采用排油管加“桶鍬式撮子”，如圖3所示。油脂經(jīng)注油管注入軸承內(nèi)蓋后直接堆積在軸承上，一部分油脂被軸承下的甩油盤擋住，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，甩油盤將廢油脂吸甩進(jìn)軸承外蓋的儲(chǔ)油槽里。排油時(shí)，用前端開豁口的“桶鍬式撮子”將廢油脂一鍬一鍬地撮出，連續(xù)幾次，排盡之后，將其旋緊在排油器上，完成注排油功能。

　　2.2注排油結(jié)構(gòu)隔爆性能的保證

　　注排油結(jié)構(gòu)的隔爆性能由軸承內(nèi)蓋與端蓋的靜態(tài)隔爆接合面、軸承內(nèi)蓋與轉(zhuǎn)軸的動(dòng)態(tài)隔爆接合面來實(shí)現(xiàn)，對(duì)于外殼隔爆容積V>2000cm²的隔爆型電動(dòng)機(jī)（以ⅡB類為例）：（1）靜配合隔爆面：隔爆面長(zhǎng)度≥25mm，隔爆間隙≤0.20mm；（2）動(dòng)配合隔爆面：隔爆面長(zhǎng)度≥40mm，隔爆間隙≤0.40mm，最小徑向間隙k≥0.075mm，徑向間隙≤0.26mm。各隔爆接合面^[4，5]要求與臥式隔爆電機(jī)一致，嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)^[6，7]的要求制成隔爆面，隨同產(chǎn)品一起進(jìn)行防爆性能試驗(yàn)，可以滿足隔爆性能。通過加深端蓋軸承室深度，同時(shí)加高軸承內(nèi)蓋止口高度后，對(duì)于上部軸承：注油由注油管、軸承外蓋直接注入，通過加深端蓋軸承室深度，并在端蓋內(nèi)側(cè)增設(shè)整體排油筋，在排油筋上加工排油管路，與軸承內(nèi)蓋的儲(chǔ)油槽相連，排油管路延伸至端蓋外部的端面，完成注排油要求；對(duì)于下部軸承：通過加深端蓋軸承室深度，并在端蓋內(nèi)側(cè)增設(shè)整體注油筋，在注油筋上加工注油管路，注油管路從端蓋外部端面開始，同時(shí)加高軸承內(nèi)蓋止口高度，在止口高度方向的底部開設(shè)注油管路進(jìn)行注油，排油由軸承外蓋、排油管直接排出從而完成注排油要求。如此一來可以將上部軸承和下部軸承的注油、排油管路置于軸承內(nèi)蓋外部，置于隔爆接合面以外，減少隔爆面的損傷和對(duì)隔爆接合面的增設(shè)，達(dá)到與常規(guī)臥式隔爆電機(jī)一樣的合理防爆結(jié)構(gòu)，更具安全性、可靠性。

　　2.3注排油結(jié)構(gòu)防漏油的處理

　　立式電機(jī)如不采用相應(yīng)合理有效的措施，油脂極易沿轉(zhuǎn)軸流入電機(jī)內(nèi)部或流出電機(jī)外部，油脂的流失極大影響軸承的潤滑效果^[8]，減少軸承壽命，影響電機(jī)正常運(yùn)行，還會(huì)污染環(huán)境。對(duì)于上部軸承：軸承上下安裝甩油盤，軸承外蓋上裝骨架油封；加長(zhǎng)軸承內(nèi)蓋軸貫通部位長(zhǎng)度，開設(shè)密封油槽并加裝氈圈封環(huán)，以此來防止油脂的甩出與流失^[9]。對(duì)于下部軸承：軸承下部安裝甩油盤，骨架油封內(nèi)裝在軸承外蓋上，并在軸承外蓋軸貫通部位加裝氈圈封環(huán)，加長(zhǎng)軸承內(nèi)蓋軸貫通部位長(zhǎng)度，開設(shè)密封油槽并加裝氈圈封環(huán)。另外各配合面涂抹密封膠，以此來防止油脂的甩出與流失，可以防止漏油現(xiàn)象。

　　2.4不停機(jī)注排油的注意事項(xiàng)

　　由于軸伸端的軸承外蓋離軸伸很近，當(dāng)電機(jī)與配套設(shè)備安裝后，聯(lián)軸器或者皮帶輪的外徑通常大于軸承外蓋，會(huì)使注油嘴或排油器夾在電機(jī)端蓋與聯(lián)軸器或者皮帶輪之間狹小的縫隙內(nèi)。若在不停機(jī)狀態(tài)下注排油，聯(lián)軸器或者皮帶輪等高速旋轉(zhuǎn)極易引發(fā)人身安全事故。再者，當(dāng)軸伸端采用凸緣端蓋安裝時(shí)，注油嘴和排油盒便深陷在凸緣端蓋的凹槽內(nèi)，注排油無法便利操作。還有，由于非軸伸端安裝有風(fēng)罩，當(dāng)轉(zhuǎn)軸與風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，拆卸風(fēng)罩進(jìn)行不停機(jī)注排油極為不便，更易引發(fā)人身安全事故。為了杜絕上述情況，確保人身安全，應(yīng)在注油嘴加裝長(zhǎng)注油管或適當(dāng)加裝排油器的排油管長(zhǎng)度，使其遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)體；加長(zhǎng)油管長(zhǎng)度，使注油管、排油器伸出風(fēng)罩邊緣，確保不停機(jī)注排油的安全可靠實(shí)施。

　　3　結(jié)語

　　軸承良好潤滑是電動(dòng)機(jī)可靠運(yùn)行的重要保證之一。充分考慮了隔爆型立式電機(jī)不停機(jī)注排油要求以及隔爆的可行性，選擇合理的軸承潤滑結(jié)構(gòu)，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)就會(huì)更可靠，維護(hù)效果越好，保證電機(jī)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)、長(zhǎng)期地運(yùn)行。

　　參考文獻(xiàn)

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本文轉(zhuǎn)自《電氣防爆》2018年第4期