莊 重, 邢森焱， 楊錫軍

(1.哈電集團(tuán)佳木斯電動機(jī)股份有限公司，黑龍江 佳木斯 154002;2.佳木斯大學(xué)信息電子技術(shù)學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007;3.佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)管理部，黑龍江 佳木斯 154007)

0 引 言

滑動軸承滲油一直是高壓電動機(jī)質(zhì)量公關(guān)的重要方向，以往有很多針對滑動軸承滲油的研究，但多數(shù)都是對于電動機(jī)內(nèi)腔負(fù)壓的情況，電動機(jī)內(nèi)腔冷卻用循環(huán)風(fēng)引起局部負(fù)壓，負(fù)壓引起內(nèi)部滲油。近年來，因正壓型防爆電動機(jī)的防爆性能可靠、制造成本低、可制造功率密度大等原因而被廣泛應(yīng)用。但正壓型防爆電機(jī)也有缺陷，例如，因其工作時(shí)內(nèi)腔壓力高于外界壓力，導(dǎo)致其電動機(jī)外部滲油，而且大都是從滑動軸承與軸的結(jié)合處向外滲透。

1 滲油情況分析

1、從正壓吹掃裝置參數(shù)設(shè)定對滲油的影響入手，以下列舉了兩種正壓型電動機(jī)出現(xiàn)滲油問題情況分析。

電動機(jī)滲油情況見下表：

表1

現(xiàn)場處理反饋信息如下：

1) 第1項(xiàng)吹掃裝置廠家現(xiàn)場調(diào)節(jié)電動機(jī)內(nèi)部壓力參數(shù)，由1000Pa降到600Pa，電動機(jī)滲油現(xiàn)象消失。

2)第2項(xiàng)吹掃裝置廠家現(xiàn)場調(diào)節(jié)電動機(jī)內(nèi)部壓力參數(shù)，由1000Pa降到617Pa。調(diào)整進(jìn)油油壓為0.085MPa，電動機(jī)滲油現(xiàn)象消失。

通過以上現(xiàn)場處理的反饋信息，有效減少了正壓電動機(jī)向外滲油的現(xiàn)象，吹掃裝置中配有1個(gè)“CLAPS Sensor”低氣壓測試點(diǎn)，出廠默認(rèn)設(shè)定值在1000Pa，適當(dāng)調(diào)整降低到600Pa左右(數(shù)值需現(xiàn)場調(diào)整，保證電動機(jī)在保壓狀態(tài)下，適當(dāng)調(diào)低設(shè)定值不影響電動機(jī)正常工作，注意：需要使用專用工具-高精度管道壓力表對壓力進(jìn)行調(diào)節(jié))。

除了調(diào)壓方法外，通過收集相關(guān)電動機(jī)滲油資料及在正壓型電動機(jī)上所做的試驗(yàn)，總結(jié)出電動機(jī)風(fēng)路及滑動軸承結(jié)構(gòu)兩方面的改進(jìn)方案。

2、電動機(jī)內(nèi)循環(huán)風(fēng)壓對滲油的影響。

電動機(jī)在做正壓試驗(yàn)時(shí)(斷電)，觀察到通常從滑動軸承與軸表面接觸部分，即軸貫通部分氣體泄漏量最大(見圖1)。電動機(jī)工作時(shí)，潤滑油被甩油環(huán)帶到軸的表面進(jìn)行潤滑，因此時(shí)軸貫通部分氣體泄漏量很大，氣體泄漏時(shí)極易把油通過軸貫通吹到電動機(jī)外側(cè)。雖然電動機(jī)工作時(shí)，內(nèi)腔冷卻用循環(huán)風(fēng)引起局部負(fù)壓可以平衡掉部分正壓，使氣體泄漏量在工作時(shí)相比斷電時(shí)減少，相應(yīng)的滲油量減少，但軸貫通處依然存在向外滲油的隱患。

圖1

2 改進(jìn)方法

1)改進(jìn)方法1：

在電動機(jī)外側(cè)滑動軸承外蓋內(nèi)的軸貫通部分通入正壓氣體，使電動機(jī)外側(cè)滑動軸承外蓋內(nèi)形成正壓區(qū)，保持內(nèi)腔氣壓平衡，完成氣封。

操作方法：將吹掃裝置管路引出分支，直通電動機(jī)外側(cè)的滑動軸承外蓋處。同時(shí)可以在支路上安裝氣壓調(diào)節(jié)閥及壓力表。通常接入兩個(gè)支路，通風(fēng)管內(nèi)徑約Φ15，見圖2。

圖2 正壓氣體密封

匯總以上結(jié)構(gòu)部分的改進(jìn)如圖6：

圖6 結(jié)構(gòu)部分的改進(jìn)

如果不是從軸貫通處滲油，可以把氣壓調(diào)節(jié)閥關(guān)閉；若是從軸貫通處滲油，則需要把氣壓調(diào)節(jié)閥打開，緩慢調(diào)節(jié)壓力，直到軸貫通不再滲油為止。

2)改進(jìn)方法2：(只適用于單旋向的電動機(jī))

在電動機(jī)內(nèi)側(cè)滑動軸承內(nèi)蓋的軸貫通部分，加強(qiáng)與電動機(jī)旋轉(zhuǎn)方向相反的螺紋槽。導(dǎo)致電動機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺紋槽上會產(chǎn)生一個(gè)反方向的氣壓，進(jìn)而平衡掉一部分滑動軸承內(nèi)腔的正壓。

具體結(jié)構(gòu)見圖3(圖3中假設(shè)電動機(jī)是順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn))。

圖3 反螺紋軸套

具體操作如下，首先加工一個(gè)反向螺紋軸套，把其過盈熱套在軸上，安裝位置在電動機(jī)內(nèi)側(cè)滑動軸承內(nèi)蓋的軸上，軸套螺紋與滑動軸承內(nèi)蓋保留間隙配合，螺紋大小、螺距等需要根據(jù)電動機(jī)轉(zhuǎn)速及需要的壓力及軸臺尺寸具體設(shè)計(jì)。

3 電動機(jī)滑動軸承結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

1)軸承進(jìn)油油壓對滲油的影響顯而易見，所以現(xiàn)場電動機(jī)調(diào)試時(shí)將油位在保持在觀察窗的1/2～2/3之間，盡量調(diào)低進(jìn)油油壓。

2)提高軸承與軸接觸面的加工精度，軸承與軸接合面間隙不大于0.02mm，密封圈與軸接合面的間隙也不大于0.02mm。

3)若正壓電動機(jī)出現(xiàn)從滑動軸承頂部呼吸閥處滲油(呼吸閥位置見圖1)情況時(shí)，處理方案如下：

先是將呼吸閥管加高，但仍然從呼吸閥處滲油。其原因?yàn)殡妱訖C(jī)工作時(shí)產(chǎn)生高溫，致使軸承內(nèi)油溫升高，進(jìn)而產(chǎn)生油霧，油霧從呼吸閥排出所致。所以，可以考慮取消正壓電動機(jī)的呼吸閥，呼吸閥處可用悶蓋堵住即可。

4)在滑動軸承內(nèi)蓋的下方，有兩個(gè)平衡氣壓孔，通過膠皮管或鋼管連通到滑動軸承瓦座外側(cè)，與大氣環(huán)境連通，是平衡滑動軸承內(nèi)部氣壓的結(jié)構(gòu)。在正壓電動機(jī)工作時(shí)，氣體可以從平衡氣壓孔排出，平衡掉部分滑動軸承內(nèi)腔正壓，防止?jié)B油。平衡氣壓孔位置見圖4。

圖4 平衡氣壓孔

但從電動機(jī)的實(shí)際工作效果考慮，滑動軸承需要在內(nèi)蓋中加工四個(gè)平衡氣壓孔，方可使之達(dá)到氣壓的真正平衡。可以從滑動軸承內(nèi)蓋的上方加工，并與膠皮軟管連通，同時(shí)在管子末端安裝一套呼吸閥，用來預(yù)防雜物進(jìn)入。呼吸閥后面還可配一個(gè)氣壓調(diào)節(jié)閥，用來調(diào)節(jié)氣體的排出。具體結(jié)構(gòu)見圖5。

圖5 新增加氣壓平衡孔結(jié)構(gòu)

4 結(jié) 語

通過以上方法的改進(jìn)，可以有效防止正壓型防爆電動機(jī)滑動軸承滲油。但需注意，調(diào)整正壓吹掃裝置的參數(shù)，應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員來調(diào)節(jié)。因?yàn)閰?shù)設(shè)置不合理，易造成電動機(jī)內(nèi)腔壓力不穩(wěn)，存在安全隱患。所以，滲油解決方案應(yīng)該先從結(jié)構(gòu)改進(jìn)上入手，無法消除時(shí)，最后選擇進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)。