浙江银驰轴承科技有限公司

异步电机日常轴承检修方法

2017-11-10

曾志英,朱云杰
(广东深圳中金岭南有色金属公司韶关冶炼厂,广东韶关 512024)
  摘 要:介绍日常检修中异步电机拆机步骤、轴承的更换及安装方法。
  关键词:异步电机;检修;轴承;装配
  0 引言
  异步电机是各种生产设备的主要动力装置,日常检修中轴承的正确更换非常重要。小型异步电机轴承的更换显得容易些,但对于中心高在160mm机座以上的异步电机,由于拆下两端盖后的转子就直接放在定子铁芯上,抽出具有一定重量的转子时可能挤压定子线圈,甚至将其破坏,造成绝缘损坏。本文介绍异步电机检修过程中轴承的更换等环节。
  1 电机拆卸
  负载侧采用滚柱轴承,非负载侧采用滚珠轴承或两端均采用滚珠轴承的异步电机拆卸流程如图1所示。
图1 异步电机拆卸流程图
  异步电机的轴承一般为滚动轴承,主要用于转速小于1500r/min、功率在1000kW以下,以及转速在1000~3000r/min、功率在500kW以下的中小型电机。其中,小型电机两端采用滚珠轴承;中型电机负载侧采用滚柱轴承,非负载侧采用滚珠轴承。下面介绍拆卸流程中需要注意的地方。
  (1)拆电机的外部接线,并做好标记。应做好与三相电源相对应的标记,然后松开底脚螺钉将电机与传动机械分开,移动电机时要记录其地脚下面的垫片厚度和数量,不要弄错,以防电机落回原位重新调整垫片厚度和数量时增加麻烦。
  (2)拆卸皮带轮或联轴器。用两脚卡子、三脚卡子或专用拉具慢慢拉出,有时需要先加一些液把手之类的润滑液在皮带轮或联轴器和电机轴之间的缝隙中,使之渗透润滑,便于拆卸;轴与轮配合较紧时,还需对轮或联轴器进行快速加热才能将其拆下;拉具用力时,合力必须沿轴线方向;对于轴中心较高的电机,为防止拆卸工具转动并保持平稳,可在其下垫上枕木。
  (3)拆下轴承外盖,松开端盖的紧固螺钉,并在端盖与机座外壳的接缝处做好标记(前后两个端盖的标记不应相同),将卸下的大紧固螺钉拧入电机端盖上专门设置的螺孔中,再将端盖顶出(用力要对称均匀);若是无此螺孔的电机,则只能用扁铲和铁锤敲打端盖与接缝处,再用铜棒敲打,把端盖从机座上卸下来。端盖较重时,应使用起重设备吊住端盖逐步卸下,此时须防止损害电机端盖及端部线圈。对于小型电机,拆出前端盖后,后端盖和整条转子可直接取出,取出时注意不要损坏端部线圈。
  (4)拆卸带有电刷的电机时,应将电刷自刷握中取出,拆下刷架。
  (5)抽出转子之前,必须弄清楚转子是否有必要抽出。对于全封闭IP44(防护等级)以上的电机,若拆开端盖发现电机内部清洁、绕组无故障,可不必抽出转子;对于IP23及以下的电机,若拆开端盖发现内部粉尘较大,定、转子需进行彻底检查与清洁,则有必要抽出转子。
  (6)抽出转子时,注意不要碰伤线圈。转子重量不大时,可用手抽出,但要防止手滑而损伤定子绕组端部。转子重量较大时,则应使用起重设备吊住转子,在吊住转子之前还要加装假轴(钢管)套住转轴,目的是增加转轴长度;即先在转子轴两端套以起重用钢丝绳,用起重设备吊住转子,慢慢移出转子或移动电机使转子与定子分开,注意防止绕组损坏,为了不使钢管刮伤轴颈,可在钢管内衬一层厚纸板,可一次性抽出的转子抽出后应放在干净的托板或木枕上。对于不加装假轴或无法加装假轴的转子,需使用两次抽转子方法,即先用双钩抽转子,抽到一定长度后,将抽出部分放在与电机相当的高度上,定子内的部分则暂时支撑在定子铁芯上,然后再将转子吊走。
  (7)用压缩空气吹净电机定、转子内部的灰尘,检查各部件的完整性,清洗油污、锈迹;在检修时,所有电机配件要分类摆放在干净的地方,并用清洁的布盖好,防止混乱及杂物、粉尘进入。
  (8)拆卸清洗电机轴承及有关部件。由于拆卸电机轴承时会磨损配合表面,降低配合强度,因此不要轻易拆卸轴承,必须判断轴承是否损坏、有无必要做粗清洗。检查时,用手盘动旋转轴承外圈,观察其转动是否灵活,如遇卡涩或过松现象,可用灯光仔细检查,观察滚道间、保持架及滚珠或滚珠表面有无锈迹、斑痕,并测量轴承径向间隙和轴向间隙,以决定是否需要更换。测量轴承径向间隙时参照表1数据,有压铅丝法和塞尺测量两种方法,这里介绍压铅丝法,即将轴承内圈固定,然后将事先压扁的保险丝(直径1~2mm,比轴承间隙稍大)塞入滚动体和滚道的间隙内,转动轴承外圈将保险丝压扁,再将保险丝从轴承内取出,用千分尺测量其平均厚度,结果即为轴承的径向间隙。测量轴承轴向间隙时,先将轴承内圈固定,用百分表测量轴承外圈端面,推动轴承外圈另一端面直致极端点,百分表显示的数值即为轴承轴向间隙(不大于0.03mm),为保证测量的准确性,可选多点取其平均值。拆卸电机轴承时,应选择大小适宜的拉具夹住轴承,将轴承拉出,拉具脚应尽量紧扣轴承内圈,拉具顶端不得损坏转子轴端的中心孔。
表1 轴承径向间隙数据          mm
  2 电机装配前准备
  (1)电机装配步骤与拆卸时相反,安装前应检查各部件有无损伤,吹尘后定、转子内外表面尘垢可用粘有酒精或汽油的棉布擦拭干净,清除电机内部异物,检查表面有无磨损。
  (2)安装滚动轴承时,为了防止轴承内圈与轴颈、轴承外圈与端盖轴承座发生相对运动以及配合过紧,要求检查其配合公差,轴承内圈与轴需采用合适的过盈配合,这样可使轴承运动时受力均匀,保证其承载能力和寿命,满足生产检修周期的需求。
  (3)由于轴承内圈与轴颈的配合是基孔制,轴承外圈与端盖轴承座的配合是基轴制,因此检查到配合尺寸不符合要求时,只能修正轴颈和端盖轴承座的尺寸。
  (4)轴承的检查、清洗。测量轴承径向间隙和轴向间隙,达标后方可进行清洗。轴承清洗可利用高压蒸汽或高压风管,再用汽油冲洗。旧轴承的清洗可先用竹板条将轴承上的大部分润滑脂刮下再清洗,如果润滑脂结块,可用加热至70~80℃的中性洗涤剂刷洗(或用喷枪喷射冲洗),或用105℃热油冲洗,油加热时,务必注意现场安全,清理干净后再用汽油冲洗两遍,粗洗后再进行精洗,这时可转动轴承内外圈,检查转动是否灵活。对于全封闭180型轴承,出厂时已涂好润滑脂,故不必再进行清洗。新轴承必须进行清洗以去掉包装时的防锈油,常用的清洗方法有手工清洗、机械喷洗、蒸汽清洗等,现场使用Z多的是手工清洗,几种常用的清洗溶剂及使用方法见表2。清洗后用压缩空气吹干,再仔细检查珠架和滚动体的缝隙是否残存油脂和污物,检查轴承内外表面有无锈斑、划痕、珠架变形、滚动体磨损,再用手转动轴承外圈,检查转动是否灵活、平稳、声音是否正常,达标后方可使用。
表2 常用清洗溶剂及使用方法
  3 电机装配
  原来采用热套装的轴承在装配时仍要采用热套配合,不要改用冷套配合,否则会使轴承在运行时产生噪声、发热,缩短其使用寿命。
  3.1轴承冷装法
  检查各结合面尺寸符合要求后再进行安装,冷套过程可根据套入过程的压紧力间接判断配合过盈量是否合适。配装前,先把内轴承盖涂好润滑脂套入轴内再套装轴承,在轴颈上薄薄涂上一层机油便可着手装配轴承。采用铜棒打入的方法易使轴承内圈受力不均匀,原则上不允许采用;采用套铜打入轴承时,应保证轴承受力均匀,套铜可采用软金属或铜管制成,其内径比轴颈大2~3mm,厚度小于轴承内圈厚度,套铜与轴承内圈端面的接触应紧密,要求套铜清洁干净、无毛刺。
  3.2轴承热装法
  因热套时不易发现配合过盈是否合适,故要求轴承配合前先仔细检查轴承与轴颈的配合尺寸。对于非密封轴承,先用清洗溶液进行清洗或在机油中煮5min左右去掉轴承防锈油,热套前将轴承加热至100℃左右(可在感应装置上加热或在机油中煮25min左右),当内圈涨大后迅速套入轴颈上,套入时要防止轴承碰撞反弹,待轴承冷却收缩后便可紧紧固定在轴颈上,装配时轴承带型号的一面应朝外。
  轴承内要塞满润滑脂,由轴承的一端挤入,另一端挤出,使润滑脂添充在轴承内,轴承盖内腔所涂油量占轴承盖总容积的1/3~2/3。在领取和加润滑脂前,需再次清洁轴承和工具,设备擦拭干净,不用木制或纸制容器包装润滑脂。手工加脂直接用手涂抹或加注,操作前需清洁双手;加脂后,随手盖好润滑脂桶,以防止杂物、灰尘落入桶内。安装轴承端盖时,先检查端盖表面有无杂质,大端盖安装后,对齐内端盖与大端盖,可缓缓转动转轴让内端盖随之转动;当感觉到与内端盖螺丝对齐时停止转动,再将几个螺丝孔位都对齐,然后取出螺丝将外端盖装上,对齐螺丝孔位后,将外端盖均匀敲打入内,一边拧螺丝,一边转动转轴,直到各螺丝均匀拧紧,并且转子转动灵活。
  4 结束语
  每台异步电机在拆装、加润滑脂或更换轴承时都要记录,要求记录详细明了,以便为下次检修做参考。拆装检修后的电机要按照要求进行预防性试验,合格后方可带电运行。
  参考文献
  [1]刘泽九.滚动轴承应用手册[M].北京:机械工业出版社,1996
  [2]中国机械学会设备维修专业学会.机修手册第六卷电气设备修理[M].北京:机械工业出版社,1993
  [3]冯学锋.电机滚动轴承的安装[J].电世界,2005(9):25,26
来源:《电工技术》2013年6期