Подшипники являются наиболее важными опорными элементами электродвигателей. В нормальных условиях, когда температура подшипников двигателя превышает 95°C, а температура подшипников скольжения превышает 80°C, подшипники перегреваются.
Перегрев подшипников двигателя во время работы — распространённая неисправность, причины которой разнообразны, а иногда точную диагностику затруднительна. Поэтому во многих случаях, если не принять меры своевременно, это приведёт к ещё большему повреждению двигателя, сокращению его срока службы и снижению производительности. В данном документе обобщены конкретные ситуации, причины и методы устранения перегрева подшипников двигателя.
1. Причины и методы устранения перегрева подшипников электродвигателя:
1. Подшипник качения установлен неправильно, допуск посадки слишком большой или слишком большой.
Решение: Рабочие характеристики подшипников качения зависят не только от точности изготовления самого подшипника, но и от точности размеров, допусков на форму и шероховатости поверхности вала и соответствующего ему отверстия, от выбранной посадки и от правильности установки.
В обычных горизонтальных двигателях хорошо собранные подшипники качения несут только радиальные нагрузки, но если посадка между внутренним кольцом подшипника и валом слишком плотная или посадка между наружным кольцом подшипника и торцевой крышкой слишком плотная, то есть если допуск слишком велик, то после сборки зазор в подшипнике станет слишком малым, иногда даже близким к нулю. В таком случае вращение будет негибким, и во время работы будет выделяться тепло.
Если посадка между внутренним кольцом подшипника и валом слишком свободная, или между наружным кольцом подшипника и торцевой крышкой слишком свободная, то внутреннее кольцо подшипника и вал, или наружное кольцо подшипника и торцевая крышка будут вращаться относительно друг друга, что приведет к трению и нагреву, а следовательно, к выходу подшипника из строя или перегреву. Обычно зона допуска внутреннего диаметра внутреннего кольца подшипника, используемого в качестве эталонной детали, смещается ниже нулевой линии в стандарте, и зона допуска того же вала и внутреннего кольца подшипника образует посадку, значительно более плотную, чем та, которая образуется с обычным эталонным отверстием.
2. Неправильный выбор смазки, ненадлежащее использование и техническое обслуживание, некачественная или изношенная смазка, а также смазка, смешанная с пылью и примесями, могут привести к перегреву подшипника.
Решение: Добавление слишком большого или слишком малого количества смазки также приведет к перегреву подшипника, поскольку при избытке смазки возникает сильное трение между вращающимися частями подшипника и смазкой, а при недостатке смазки может произойти высыхание смазки и нагрев. Поэтому количество смазки необходимо регулировать таким образом, чтобы оно составляло примерно 1/2-2/3 объема камеры подшипника. Неподходящую или изношенную смазку следует очистить и заменить подходящей чистой смазкой.
3. Осевой зазор между наружной крышкой подшипника двигателя и наружным кругом подшипника качения слишком мал.
Решение: В больших и средних двигателях, как правило, шариковые подшипники используются на противоположном от вала конце. Роликовые подшипники применяются на конце удлинения вала, чтобы при нагреве и расширении ротора он мог свободно удлиняться. Поскольку в маломощных двигателях шариковые подшипники используются на обоих концах, между наружной крышкой подшипника и наружным кольцом подшипника должен быть достаточный зазор, иначе подшипник может перегреться из-за чрезмерного теплового растяжения в осевом направлении. При возникновении этого явления следует немного снять переднюю или заднюю крышку подшипника или поместить тонкую бумажную прокладку между крышкой подшипника и торцевой крышкой, чтобы образовалось достаточное пространство между наружной крышкой подшипника на одном конце и наружным кольцом подшипника.
4. Торцевые крышки или подшипниковые колпачки с обеих сторон двигателя установлены неправильно.
Решение: Если торцевые крышки или крышки подшипников с обеих сторон двигателя установлены не параллельно или швы неплотно прилегают, шарики будут отклоняться от направляющей и вращаться, выделяя тепло. Торцевые крышки или крышки подшипников с обеих сторон должны быть установлены ровно, равномерно повернуты и закреплены болтами.
5. Шарики, ролики, внутренние и внешние кольца, а также сепараторы шариков сильно изношены или происходит отслоение металла.
Решение: В этот момент следует заменить подшипник.
6. Плохое соединение с погрузочным оборудованием.
Основные причины: некачественная сборка муфты, чрезмерное натяжение ремня, несоответствие оси нагрузочной машины, слишком малый диаметр шкива, слишком большое расстояние от подшипника шкива, чрезмерная осевая или радиальная нагрузка и т. д.
Решение: Исправить неправильное соединение, чтобы избежать чрезмерной нагрузки на подшипник.
7. Вал изогнут.
Решение: В этот момент сила, действующая на подшипник, перестаёт быть чисто радиальной, что приводит к его нагреву. Попробуйте выпрямить изогнутый вал или заменить подшипник новым.
2. Как защитить подшипник двигателя от перегрева?
Можно рассмотреть вариант размещения элемента измерения температуры вблизи подшипника, а затем защиты подшипника через схему управления. Как правило, двигатель имеет элемент измерения температуры (например, терморезистор) внутри, а затем два провода выходят изнутри для подключения к специальному защитному устройству, которое подает постоянное напряжение 24 В. Когда перегрев подшипника двигателя превышает установленное значение, устройство срабатывает и выполняет защитную функцию. В настоящее время большинство производителей двигателей в стране используют этот метод защиты.
Дата публикации: 25 июня 2023 г.
