YBF系列风机电机的滚动轴承

12YBF系列风机电机的滚动轴承电气防爆2011，2YBF系列风机电机的滚动轴承张运生。乔建伟，赵岩，王亚朋南阳防爆集团股份有限公司，河南南阳473008关键词YBF系列风机电机；滚动轴承；矿用主通风机；轴承配置摘要对YBF系列风机用隔爆型三相异步电动机使用的滚动轴承类型、润滑、主要破坏形式、轴承配置、装配及检修的注意事项等进行了详细的介绍，旨在使风机电机的用户详细的了解风机电机的滚动轴承，从而能正确使用及维护，确保矿用主通风机的安全可靠运行，保障煤矿的通风安全。中图分类号TM3035文献标识码A文章编号10049118201102001204ROLLINGBEARINGFORSERIESYBFMOTORFORFANZHANGYUNSHENG，QIAOJIANWEI，ZHAOYAN，WANGYAPENGNANYANGEXPLOSIONPROTECTIONGROUPCO，LTD，NANYANGHENAN473008KEYWORDSSEDESYBFEXMOTORFORFAN；ROLLINGBEARING；MAINVENTILATORFORCOALMINE；SHAFTBEARINGCONFIGURATIONABSTRACTITISDISCUSSEDINDETAILSABOUTTHETYPESOFROLLINGBEARINGAPPLIEDINSERIESYBFFLAMEPROOFTHLEPHASEASYNCHRONOUSMOTORFORFAN，THELUBRICATION，MAINMODESOFFAILURES，SHAFTBEARINGSCONFIGURATION，MATTERSNEEDATTENTIONINASSEMBLYANDOVERHAUL，AIMTOHELPTHEENDUSERTOUNDERSTANDTHEROLLINGBT啦，THEREBY，TOCORRECTLYOPERATEANDMAINTENANCETHEMAINVENTILATORSAFELYANDRELIABLY0引言YBF系列风机用隔爆型三相异步电动机简称YBF系列风机电机安装在矿用对旋主通风机的一、二级主风筒内，为风机叶轮的旋转提供了强大的动力。风机电机的滚动轴承作为支撑电机转4结束语特殊环境增安型三相异步电动机在设计过程中一定要充分考虑电机的环境要求及工作特点，同时在使用过程中应注意以下问题1定期检查，清除机壳及风罩上的灰尘，以免影响电机散热。2电动机在运转过程中应经常检查各紧固件的紧固情况，发现异常噪音或振动应立即停机检查。3滚动轴承的润滑脂应定期更换，润滑脂的量占轴承室的23已足够，过多将影响轴承散热。4为了防止增安型电动机在运行时转子被堵转而产生危险温度，规定在转子堵转时间内保护装置应可靠动作。因此，必须严格按电动机的T时间值去整定保护装置。5定期检查电机温度保护及控制系统的灵敏性，以及等电位连接线、接地线是否可靠连接，以免带来安全隐患。参考文献1黄国治电机工程手册第二版MJE京机械工业出版社，19962张显力防爆电气概论M北京机械工业出版社，2O083GB38363一删，爆炸性气体环境用电气设备第3部分增安型“E”S收稿日期】20100915【作者简介】张运生，男，1979年生，2002年毕业于河南科技大学机电工程系机械设计及制造专业，主管设计师，工程师。主要从事高压防爆电机的开发设计工作。电气防爆2011，2YBF系列风机电机的滚动轴承13子及风机叶轮的关键零部件，是电机非常重要又不可缺少的部分，其安全可靠性能对煤矿通风安全至关重要。1YBF系列风机电机常用滚动轴承介绍由于滚动轴承的摩擦系数仅为滑动轴承的百分之一到几十分之一，并且使用维护方便，支撑结构简单，容易装拆，标准化程度高，互换性好，因而在风机电机上得到了广泛的应用，目前国内外95以上的风机电机采用了滚动轴承。风机电机常用的滚动轴承有深沟球轴承、圆柱滚子轴承、四点接触球轴承。如图I所示。滚动轴承包括轻系列262NU2XX和重系列363【NU3XX。因深沟球轴承圆柱滚子轴承四点接触球轴承田IYBF系列风机电机常用滚动轴承的剖面示意图在滚动轴承内径相同的情况下，重系列3的内外圈宽度比轻系列2的宽，相应的承载能力增大，因此风机电机轴承用重系列3的较多。2不同类型滚动轴承的负载能力及方向从轴承的结构上可看出，深沟球轴承与滚道为点接触，因此可承受较小的径向力；因内外圈滚道均有低的轴肩，也可承受较小的轴向力。圆柱滚子轴承与滚道为线接触，因此可承受较大的径向力；因内圈或外圈滚道无挡边，无法承受轴向力。四点接触球轴承为双半内圈，这样可以装入尽量多的钢球，而且轴肩高、接触角大，因此四点接触球轴承的轴向能力很高，可承受两个方向的高载荷，又因为结构设计上接触角大，径向只能承受较小的径向力。3滚动轴承的脂润滑轴承润滑的目的是要在构成轴承的滚道轮、滚动体及保持架相互接触的部分形成一层油膜，以防止各金属面直接接触，具有减少摩擦及磨损、延长疲劳寿命、防止异物侵人、防止生锈与腐蚀的作用。风机电机需要的润滑脂及加注时间间隔一般均标注在电机的注油牌上，风机运行时需按注油牌的内容加注润滑脂。滚动轴承对润滑脂的纯度要求严格，润滑脂即使混人了很小的固体，也会造成轴承温度高、振动、噪声等，缩短轴承的使用寿命，严重时将造成电机抱轴。润滑脂的稠化剂分为锂基皂、钙基皂、钠基皂、铝基皂等不同的种类，一般不同性质稠化剂的润滑脂不能混用，否则润滑脂的稠度会骤变，最高容许运行温度大大下降。而相同性质稠化剂的润滑脂混用后对润滑脂的性能影响不大。风机用户应按电机的润滑牌上的润滑脂牌号加注润滑脂，如需加注其他牌号润滑脂应咨询电机生产厂家。如加注的润滑脂与原电机的润滑脂不相容，则应将电机轴承装置内的润滑脂清理干净，清洗滚动轴承，然后填充为新牌号的润滑脂，以避免影响滚动轴承的正常润滑。矿用主通风机的使用地点分布全国各地，冬季温度相差较大，当环境温度为0以下时考虑风机电机轴承冷态能顺利启动以及润滑脂的泵送性能，须根据风机使用地点的最低环境温度选择合适的低温润滑脂，一般要求润滑脂的最低使用温度低于最低环境温度1O以上。4YBF系列风机电机滚动轴承的主要破坏形式滚动轴承在运转过程中，由于各种原因会使轴承损坏。如安装不当，润滑不良，水分和尘埃的侵入、锈蚀、电蚀等都可使轴承过早损坏。在安装、润滑、维护正常的情况下，经过一定时间运转后，也会出现疲劳剥落、磨损现象而使轴承不能正常工作。风机电机滚动轴承的主要破坏形式有41疲劳剥落在滚动轴承中，承受载荷而又相对运动的接触表面滚道或滚动体表面，由于反复承受载荷，首先在表面下，一定深度处，强度较弱的部分形成裂纹。继而发展至接触表面，使表层金属成片状剥落下来，致使轴承不能正常工作，这种现象称为疲劳剥落。14YBF系列风机电机的滚动轴承电气防爆2011，242塑性变形永久变形滚动轴承承受载荷后，在滚动体和滚道接触处产生塑性变形，载荷过重时，会在滚道表面形成塑性变形凹坑，而使轴承在运转中产生剧烈的振动和噪声，轴承温度升高。如要避免这种情况，需要在风机电机设计时考虑叶轮施加到电机轴承上的作用力并选择合适的轴承型号。外界硬粒进入轴承也可在接触表面形成压痕，此外，过大的冲击载荷也会使接触表面形成压痕。43磨损由于滚动体与滚道的相对运动和污物尘埃的侵入，使滚动体和滚道表面、保持架产生磨损。磨损量较大时，造成轴承噪声和振动增大，轴承温度升高，严重时保持架断裂造成轴承抱轴。44电蚀电蚀是指电机的轴电流在滚动轴承的滚动体与滚道的接触部分流动时，通过很薄的润滑油膜发出火花，使滚动体及滚道表面出现熔融和凹凸的现象。电蚀对轴承最显著的破坏作用是破坏轴承的润滑脂，造成轴承温度过高，如补充润滑脂不及时，短期内即可造成风机电机轴承抱轴。该问题一般出现在变频风机电机，以及采取变频器调速的低压风机电机上。为了提高风机电机的可靠性，风机电机的计算寿命一般要求在十万小时以上约为11年，实际上根据煤矿的大修规范，一般风机使用35年即将更换新的轴承，因此风机电机轴承出现的问题多为塑性变形和磨损，合理的轴承设计选型及操作正确的电机、风机装配可以避免该类问题的发生。5YBF系列风机电机滚动轴承的温度通常，轴承的温度随着风机的运转开始慢慢上升，12H后达到稳定的工作状态。如果润滑不良，安装不合适，电蚀、轴承损坏等则轴承温度会急骤上升，出现异常高温，这时必须停止运转，采取必要的检查措施，否则过高的温度会烧毁润滑脂，导致金属与金属直接接触，进而金属溶合造成轴承抱死。正常风机电机滚动轴承的工作温度不得超过95，报警温度为90，停机温度为95CC。6YBF系列风机电机的轴承配置与结构设计对旋主通风机的叶轮直接联接在电机的轴伸上，叶轮的重力及运行时产生的轴向力均传递到电机的轴承上，同时电机轴承还要承受电机转子的重力，因此风机电机轴承受力复杂。如图2所示，为了满足风机复杂的使用工况，风机电机的轴承装置根据各轴承承载能力的大小、负载特点，经过优化的结构设计，使每个轴承的使用性能得到了充分发挥。高压6KV、10KV风机电机和低压1140V以下风机电机采取了不同的轴承配置图2YBF系列风机电机滚动轴承的载荷示惹图高压6KV、10KV风机电机一般使用于28及以上的大风机，具有叶轮体积大，重量重，运行时产生的轴向力大等特点。风机电机轴承配置为三轴承结构轴伸端为一圆柱滚子轴承和一四点接触轴球承组合，其中圆柱滚子轴承只承受径向力四点接触，球轴承与轴承套径向不接触，只承受轴向力，并起轴向定位作用；非轴伸端轴承因杠杆原理径向负荷较小，为小一规格的圆柱滚子轴承，并释放转子的轴向热伸长。低压1140V以下风机电机一般使用于28以下的风机，具有轮体积相对较小，重量相对较轻，运行时产生的轴向力相对较小等特点。风机电机轴承配置为两轴承结构轴伸端为一圆柱滚子轴承，只承受径向力并释放转子的轴向热伸长。非轴伸端因杠杆原理径向负荷较小，为一四点接触球轴承，主要承受轴向力并起定位作用。风机电机滚动轴承的型号一般标注在电机的铭牌上，从电机铭牌的内容也可看出轴承的结构类型。7YBF系列风机装配及检修时的注蒽事项电气防爆2011，2YBF系列风机电机的滚动轴承1571风机装配及检修时注意事项1安装、拆卸风机叶轮及制动轮时避免使用过大的力敲击叶轮或制动轮，避免在滚道表面形成塑性变形凹坑，导致轴承过早损坏。某些风机制造厂采用了安装内孔为锥形内孔的叶轮，其优化设计的目的是为了方便叶轮的安装、拆卸，避免在安装、拆卸风机叶轮过程中损伤风机电机轴承。安装、拆卸制动轮时要加热充分，避免使用过大的力敲击制动轮，如实在需要外力安装或拆卸，应在电机转子缓慢转动的情况下对制动轮施加外力，这样可分散滚动体和滚动的受力，避免轴承滚道某一位置的塑性变形过大。2为了便于在风机外部为风机电机加注润滑脂及运输方便，风机电机的注油管较长并且分为23段，需要在风机装配时组装。装配及检修时需要注意各接口处润滑脂不要被污染，并注意清洁螺纹处的污物，因为润滑脂混入污物并加注到轴承内后容易在可接触表面形成压痕，加速轴承的磨损，导致轴承过早损坏。72YBF系列风机电机装配及检修时注意事项1安装、拆卸电机转子时注意操作方法，避免使用过大的力敲击转子，以免在滚道表面形成塑性变形凹坑，导致轴承过早损坏。安装、拆卸滚动轴承时要加热充分，避免外力通过滚动体传递到轴承内圈或外圈；避免使用过大的力敲击轴承。如需要外力安装或拆卸时，应在电机轴承缓慢转动的情况下对轴承施加外力，这样可分散滚动体和滚动的受力，避免轴承滚道某一位置的塑性变形过大。2根据我公司的统计，80的风机电机抱轴的原因为四点接触球轴承损坏，因此在风机电机装配及检修时应对四点接触球轴承的装配给予足够的重视。四点接触球轴承易损坏的主要原因为四点接触球轴承的滚动体与滚道接触类型特殊，轴承在负荷作用下应保证滚动体与内外圈滚道接触一点才能正常工作。轴承装配时锁紧螺母拧的过紧，因内外圈与滚动体的接触处弹性变形过大会造成电机运转时轴承温度高；锁紧螺母拧的过松，易造成电机运转时内外圈与滚动体2点或3点接触，导致滚动体多中心运转，滚动体产生滑动损伤。四点接触球轴承的理想装配状态为当