電動機(jī)滾動軸承的配置

王興旺，潘曉峰

(1 佳木斯電機(jī)股份有限公司，黑龍江佳木斯154002;2 哈藥集團(tuán)生物工程有限公司，黑龍江哈爾濱150025)

0 引言

電動機(jī)的軸承(以下均指滾動軸承)是定子和轉(zhuǎn)子之間重要的支撐部件，用來保證電動機(jī)氣隙均勻及傳遞負(fù)荷等作用，正確的選擇與應(yīng)用軸承是電動機(jī)設(shè)計(jì)的重要部分。根據(jù)電動機(jī)的不同特性，如自身的結(jié)構(gòu)、負(fù)載類型、工作轉(zhuǎn)速、軸承壽命等，電動機(jī)的軸承選擇也大不一樣，只有選擇合適的軸承、才能發(fā)揮軸承的固有特性，保證電動機(jī)的可靠運(yùn)行。

1 軸承配置

軸承的類型很多，為了更好的選擇軸承配置，必須了解軸承的自身特性。本文只對常用的兩種類型軸承:深溝球軸承和圓柱滾子軸承進(jìn)行詳細(xì)說明。

深溝球軸承:深溝球軸承的滾動體與軸承內(nèi)外圈是點(diǎn)接觸。優(yōu)點(diǎn):可以靜音運(yùn)行、成本低、能夠承載一定范圍的徑向負(fù)荷和軸向負(fù)荷，而且還具有低摩擦、發(fā)熱量小、高速運(yùn)轉(zhuǎn)的能力;缺點(diǎn):無法承受沖擊性載荷或徑向和軸向重載荷。

圓柱滾子軸承:圓柱滾子軸承的滾動體與軸承內(nèi)外圈是線接觸。優(yōu)點(diǎn):能承受徑向重載荷，這些優(yōu)點(diǎn)使其廣泛應(yīng)用于大中型電動機(jī)及負(fù)載為皮帶機(jī)的大中小型電動機(jī);缺點(diǎn):與深溝球軸承相比，額定轉(zhuǎn)速較低、噪聲高。

1.1 典型的軸承配置

電動機(jī)的軸承配置主要與電動機(jī)的自身安裝方式和負(fù)載類型有關(guān)，這里只對臥式電機(jī)的一些典型軸承配置進(jìn)行分析說明

(1)深溝球軸承+深溝球軸承配置:電動機(jī)驅(qū)動端與非驅(qū)動端均采用深溝球軸承，驅(qū)動端為定位端，非驅(qū)動端軸承有彈性預(yù)緊。優(yōu)點(diǎn):高轉(zhuǎn)速、低噪聲、運(yùn)行穩(wěn)定;缺點(diǎn):不能夠承受徑向重載荷，如皮帶機(jī)等負(fù)載。

(2)深溝球軸承+圓柱滾子軸承配置:電機(jī)驅(qū)動端采用圓柱滾子軸承、非驅(qū)動端采用深溝球軸承定位。優(yōu)點(diǎn):軸伸端可以承受重載荷，電機(jī)不需要軸向預(yù)緊及預(yù)留轉(zhuǎn)子的軸向熱膨脹間隙;缺點(diǎn):比兩個(gè)深溝球軸承配置的噪聲略高、允許的轉(zhuǎn)速略低，負(fù)載必須接受軸向膨脹。此配置適用于大中型電機(jī)，在驅(qū)動端有重載荷。

(3)深溝球軸承+圓柱滾子軸承+圓柱滾子軸承配置:電機(jī)驅(qū)動端采用深溝球軸承+圓柱滾子軸承，深溝球軸承與軸承室徑向?yàn)殚g隙配合，并用O 型圈防止軸承外圈轉(zhuǎn)動，非驅(qū)動端采用圓柱滾子軸承。優(yōu)點(diǎn):軸伸端可以承受一定的軸向載荷及徑向重載荷，軸向不需要預(yù)緊、非驅(qū)動端可以接受電機(jī)轉(zhuǎn)子的熱膨脹量;缺點(diǎn):電機(jī)的噪聲較大、其軸承損壞的概率較高(比兩軸承配置)。此配置多用于大型電機(jī)。

1.2 電動機(jī)軸承配置現(xiàn)狀

目前市場上應(yīng)用最為廣泛的電動機(jī)的軸承配置情況主要體現(xiàn)在以下三方面

(1)西門子公司的高低壓電動機(jī)軸承配置:高壓電動機(jī)采用三軸承配置(軸承為輕系列)，見圖1;低壓電動機(jī)采用二軸承配置，見圖2。

圖1 西門子高壓電動機(jī)軸承配置

圖2 西門子低壓電動機(jī)軸承配置

(2)ABB 公司電動機(jī)的軸承配置:高壓機(jī)座號H355-H500 電機(jī)均采用二軸承配置(2 個(gè)中系列深溝球軸承)，見圖3;高壓大型電動機(jī)采用三軸承配置，見圖4。

圖3 ABB 高壓H355-H500 軸承配置

圖4 ABB 高壓大型電機(jī)軸承配置

(3)國內(nèi)某些電機(jī)廠的高壓電動機(jī)均采用三軸承配置:軸伸端的深溝球軸承為輕系列軸承與西門子公司相同，見圖5。

圖5 國內(nèi)電機(jī)廠的高壓電機(jī)軸承配置

2 應(yīng)用效果

電動機(jī)選擇軸承配置時(shí)，在各項(xiàng)負(fù)荷允許的情況下應(yīng)優(yōu)先選擇深溝球軸承+深溝球軸承配置，如低壓電機(jī)中心高H80-H355 電機(jī)均采用此種軸承配置，自2010 年投入市場至今，運(yùn)行情況良好。如果驅(qū)動端存在徑向負(fù)荷深溝球軸承+深溝球軸承配置無法滿足時(shí)，應(yīng)首選深溝球軸承+圓柱滾子軸承配置，其次選擇深溝球軸承+圓柱滾子軸承+圓柱滾子軸承配置或其它軸承配置。如配套反沖洗水泵電機(jī)HY280S-4 75kW，由于電機(jī)承受額外徑向力300kg，此臺電機(jī)軸承結(jié)構(gòu)選用深溝球軸承+圓柱滾子軸承配置，自2009 年投產(chǎn)使用至今，運(yùn)行良好。

3 結(jié)語

本文對電動機(jī)的滾動軸承配置在電動機(jī)的運(yùn)行過程中起到極其重要的支撐作用進(jìn)行了概述及論證，此配置設(shè)計(jì)可供技術(shù)人員在應(yīng)用時(shí)提供具體參考意見，從而確保電動機(jī)的安全運(yùn)行。

［1］ 楊萬青.實(shí)用異步電動機(jī)設(shè)計(jì)、安裝與維修.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2014.9.

［2］ SKF 軸承綜合型錄.

［3］ 陳世坤.電機(jī)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1990.10.

［4］ 吳泰，程雪玲，馬硯芳.電機(jī)滾動軸承噪聲的分析.防爆電機(jī)，2012.6.

［5］ 于淑華，王壽柏.低壓電機(jī)軸承異常噪聲和過熱的解決措施.防爆電機(jī)，2013.3.