電機運行過程中,轉(zhuǎn)子部分會在軸向和徑向兩個方向有不同程度的位移,表現(xiàn)為電機的噪聲、振動等不良現(xiàn)象,當(dāng)軸向相對位移較大時,即表現(xiàn)為軸向竄動。
電機軸向竄動原因
軸與轉(zhuǎn)子發(fā)生相對運動。轉(zhuǎn)子鐵芯與軸為過盈配合,如果由于某種原因?qū)е妈F芯孔與電機軸鐵芯位出現(xiàn)間隙,導(dǎo)致轉(zhuǎn)子鐵芯與軸之間出現(xiàn)軸向和徑向相對位置的變化,表現(xiàn)為竄軸問題的同時,很可能會因為轉(zhuǎn)子鐵芯的軸向移動,致使端蓋與轉(zhuǎn)子端部相擦、變形,嚴重時會波及到定子繞組。如果因配合問題出現(xiàn)竄動,大多數(shù)是由于軸的加工尺寸出現(xiàn)問題,因為轉(zhuǎn)子軸孔內(nèi)徑由沖模決定,理論上不會出現(xiàn)太大問題。
端蓋軸承室配合松動導(dǎo)致的竄動。對于軸向沖擊因較大的場合,對于端蓋軸承室與軸承的配合比較敏感,特別是對于安裝密封軸承的小規(guī)格電機問題更為嚴重,為了防止該問題的發(fā)生,應(yīng)在端蓋上增加孔用止動擋圈。
軸承兩端的波形彈墊沒有安裝,或波形彈墊質(zhì)量存在問題。有的電機使用工況,對軸的竄動量要求相對嚴格,電機制造廠家通過增加波形彈墊的方式解決問題,也有的廠家對于采用密封軸承的小電機在端蓋上增加了止動擋圈。
電機定轉(zhuǎn)子磁力中心線自對正調(diào)節(jié)導(dǎo)致的竄動。電機理想的狀態(tài)是定子與轉(zhuǎn)子磁力中心線完全重合,但實際過程中定轉(zhuǎn)子很難實現(xiàn)軸向完全的對正,為此電機運行過程中會出現(xiàn)持續(xù)不斷的對正→偏移→對正→偏移→……的自對正調(diào)節(jié)過程,特別是對于徑向通風(fēng)道鐵芯、鐵芯的飄曲、馬蹄等問題的情形,反復(fù)的調(diào)節(jié)過程更為嚴重,這就出現(xiàn)了軸向竄動。
風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的軸向力。對于自帶螺旋槳風(fēng)扇或帶軸流風(fēng)機的電機,電機運行過程中,通風(fēng)過程會對電機產(chǎn)生相應(yīng)的軸向力;如果風(fēng)扇本身的靜平衡效果不好,或風(fēng)扇的損傷,也會導(dǎo)致電機軸向的竄動。
對于滑動軸承電機,轉(zhuǎn)動軸系按聯(lián)軸器找中心時出現(xiàn)誤差。軸在軸承中不對中的偏差會對軸承增加很大的附加力矩,由于電機轉(zhuǎn)子能在一定范圍內(nèi)沿軸向來回游動,軸系中心不正時,聯(lián)軸器會產(chǎn)生固定方向的軸向分力,使轉(zhuǎn)子在軸向分力的作用下克服磁場力向一側(cè)推動,導(dǎo)致電機轉(zhuǎn)子擋油肩胛與軸承外側(cè)巴氏合金發(fā)生動靜摩擦。
電機轉(zhuǎn)子兩端的揚度不符合要求。電機轉(zhuǎn)子兩端軸頸揚度不合理,會引起電機轉(zhuǎn)子在自身重力軸向分力的作用下克服磁場力向揚度小的一端滑動。因此,電機軸兩端揚度合理是消除軸向分力的關(guān)鍵。
轉(zhuǎn)子由于自重作用存在靜撓度,這就表現(xiàn)為轉(zhuǎn)子水平放置時兩端或者說軸頸會向上揚起。用精密水平儀測得的這個揚起值習(xí)慣上叫轉(zhuǎn)子揚度。
鑒于電機竄軸的各種原因,在電機設(shè)計、制造和安裝過程中應(yīng)規(guī)避問題,在實際過程中通過一些必要的手段抑制和預(yù)防問題的發(fā)生也很關(guān)鍵。
軸向竄動有哪些影響
無論什么電機在什么時候都不應(yīng)該竄軸,稍微有一點活動量,對電機本身影響不大,竄動量大到一定程度,就會有電流增加,電機溫度升高,機械沖擊加大,還可能影響其他設(shè)備等具體問題。
解決措施
①可以在軸承外沿和端蓋之間加波形彈墊進行調(diào)整緩沖;
②實時監(jiān)控、及時檢修,將電機竄軸問題消滅在引發(fā)重大事故前;
③固定端軸承用軸承內(nèi)外蓋卡死;
④導(dǎo)致電機竄軸的環(huán)節(jié)進行控制;
⑤詳細了解和掌握電機的實際使用工況,避免使電機承受軸向力。
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