YCCH係列電動機端蓋軸承部位(wèi)結構設計

2015-01-05

朱偉(wěi)光
(承德司達石油裝備開發(fā)公司,河北承德 067000)
  摘 要:YCCH係列電動機端蓋軸承(chéng)部位的結構設計關係到軸(zhóu)承潤滑的好壞,影響軸承的使用壽命。闡(chǎn)述(shù)了擋油板(bǎn)的工作原理、儲(chǔ)油腔的作用及注油孔的位(wèi)置。提供了(le)設(shè)計時經常應用的一些數據,比較好地改善了電動機軸承的(de)潤滑,從而可提高電動機軸承的壽命。
  關鍵詞:端蓋(gài);軸承;擋油(yóu)板;儲油腔;注油孔(kǒng)
  0 引言
  隨著石油價格的波動,石油的開采設備越(yuè)來越受到人們的關注。在(zài)油田(tián)上拖動抽油機的電動機(jī)的質量起著比(bǐ)較重要的作用,電動機發(fā)生(shēng)故障的60%~70%是由軸承損(sǔn)壞造成的,而軸承損壞的主(zhǔ)要原因是潤滑性不好。因此,保證軸承良好的潤滑十分重要。承德司達石油裝備開發公司生產的YCCH係列超高轉差率電動機,其端蓋結構獨特的設計之處是在軸承室的潤滑脂儲油腔及(jí)供油處作了改進,較好地解決了軸(zhóu)承的(de)潤滑問題。下麵重點介紹端蓋軸承室的結構、潤滑原理,以(yǐ)及(jí)設(shè)計(jì)時需要(yào)注(zhù)意的一些問(wèn)題。
  1 端蓋的潤滑結構設計
  圖(tú)1是YCCH係列(liè)電動機的裝配圖(tú)。從圖1可看出兩個端蓋分別安裝在電動機機(jī)座的兩端,深溝球軸承由端蓋內小蓋和內六(liù)角螺釘固(gù)定在軸上,與電動機機座連接成一個整體。

圖1 YCCH係列電動(dòng)機裝備圖
1.深溝球軸承;2.內小蓋;3.端蓋;4.機座;5.軸
  圖2是端蓋結構圖。一般端蓋為盤(pán)狀薄壁的鑄件或焊(hàn)接件。YCCH電動機的端蓋材(cái)料為ZL104鋁合金,低壓鑄造而(ér)成,其軸承安裝處鑲嵌有HT200材料製造的襯套。從圖2可看出端蓋為軸(zhóu)承外蓋和端蓋合在一起的結構,該結構(gòu)可以減少零件,端蓋外側不必加工。在端蓋潤滑脂儲油腔內(nèi)設計有擋油板,在端蓋上方±45°方向設計有(yǒu)兩條潤滑脂加入通道,通道(dào)口用M16油堵密封。

圖2 端蓋結構圖
1.擋油板;2.襯(chèn)套;3.端蓋注油通道;4.端蓋止口;5.油堵螺紋
  2 擋油板的(de)設計(jì)
  端蓋擋油板的(de)作用是:當潤滑脂從軸承保持架中排出沿環狀(zhuàng)槽邊緣流動時,由於有擋油板的存在,而使得潤滑脂在此局部增(zēng)多,多到一定(dìng)程度時,潤滑脂又被(bèi)重新壓入軸(zhóu)承保持架中,實現軸承的再潤滑。這樣反複循環,軸(zhóu)承的潤滑能夠保持持續不斷,比一般純環狀的潤滑槽要(yào)好(hǎo)。
  在實踐中,擋油板與軸承端麵之間的距離需要設計在一(yī)定的範圍內,才能夠實現良好地潤滑。影響這一尺寸(cùn)的因素有軸(zhóu)承的外形尺寸、潤滑脂的針入度、電動(dòng)機的轉速、載荷及電(diàn)動機周圍的工(gōng)作環境等。軸承的外形尺寸大,潤滑脂針入度大,電動機的轉速增高,電動機的載荷較(jiào)大,電動機周圍工作環(huán)境溫度較高,擋油板與軸承端麵之間的距離相應(yīng)增大。反之(zhī),則應縮短(duǎn)其距離。
  本文介紹的YCCH係列超(chāo)高轉差率電動機(jī),擋油板與(yǔ)軸承端麵(miàn)之間的距離設計(jì)為3~6mm,對應機(jī)座中心高為200~280mm。
  3 潤滑脂儲油腔的設計
  潤滑脂儲油腔的作用是儲存足夠的潤滑脂,為(wéi)實現軸承的反(fǎn)複潤(rùn)滑提供空間,且(qiě)不泄漏,防腐。因此,潤滑脂儲油腔(qiāng)的大小是保證電動機潤滑的(de)一個(gè)重要指標。同樣,它也和軸(zhóu)承的外形尺寸、潤滑脂的針入度、電動機的轉(zhuǎn)速、載荷及電(diàn)動機周圍的工作環境等(děng)有關。軸(zhóu)承的外形尺寸大,潤滑(huá)脂針入度(dù)大,電動(dòng)機(jī)的轉速增高(gāo),電動機的(de)載荷較大,電動機周圍工作環境溫度較高,潤滑脂儲油腔相應增大。
  本文介紹的YCCH係列超高轉差率電動(dòng)機針對石油工業的特殊(shū)情況及電動機本身的特點設計儲油腔的容積,其端蓋儲油腔的容積與軸承的體積之比約為0.4~0.68。在生產實踐中,如果儲油腔設計較小(xiǎo),那潤(rùn)滑脂循(xún)環較快,加注潤滑脂的周期(qī)就會縮(suō)短,需要經常檢查,不斷加油;儲油腔(qiāng)設計較大,需要(yào)加大潤滑脂的加入量,潤滑脂量過大,儲油(yóu)腔深部的潤滑(huá)脂得不到應用,會造成浪費,增加成本支出;同時儲油腔過大時,由於電動機軸承普遍采(cǎi)用(yòng)長城3號潤滑脂,其錐入度較大,不能加入足(zú)夠的(de)潤滑脂,而導致軸承中(zhōng)的潤滑脂從軌道槽中擠出後,就留在儲油腔內,擋油板失去擋油再潤滑的作用,從(cóng)而使軸承損(sǔn)壞。因此,儲油腔的容量設計一定要在合理範圍內。
  4 注油孔的設計
  根據API規範11L6《遊梁式抽油機(jī)用電動機(jī)規範》的要求,為滿足在電動機運轉一段時間後,不需要對電動機進行任何拆裝即可重新加(jiā)入潤滑脂,並將舊(jiù)的(de)潤滑脂排出的要求(qiú),在端蓋上方±45°方向設計有2條(tiáo)潤滑脂加入通道,通道口用M16油堵密封。
  需要(yào)加入潤滑脂時,打開兩個油堵直接(jiē)用高壓油槍從(cóng)其中一端加入,便(biàn)可實現潤滑。隨著潤滑脂的加入,舊(jiù)的潤滑脂從注油口的另一(yī)端排出,清除舊的潤滑脂,重新擰緊兩個油堵,保持軸(zhóu)承室的密封。這樣實現了潤滑脂的新舊更(gèng)替,滿足了電動機軸承(chéng)潤滑的需要。
  5 結(jié)語
  端蓋軸承室(shì)的結構設計(jì)是電動機生產廠家需(xū)要重視的一個重要環節。端蓋上的擋油板、儲油(yóu)腔、注油孔的位置及尺寸直接影響到軸承的(de)潤滑狀態和使用(yòng)壽命。關注小的細節,就能夠解決大的問題,從而保證生(shēng)產順利進行,創(chuàng)造(zào)良好的經濟效益和社會效益。
  參考文獻:
  [1] 陳永校,諸自強,應善(shàn)成.電(diàn)機噪聲的分析和控製[M].浙江:浙江大學出版社,1987.
  [2] 陳世坤.電機設計[M].北(běi)京:機械工業出版社,1982.

來源:《電機與控製應用》2008年第10期(qī)
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