Подшипники для электродвигателей: назначение, применение и виды

В 21 веке электродвигатели становятся все более и более эффективными, но и требования к ним соответственно ужесточаются. Каждому, кто следует нормативам, известно, что важно иметь ввиду качество и надежность всех комплектующих электродвигателя, особенно касаемо подшипников. Конструктивные особенности подшипников сильно влияют на то, насколько надежно работает двигатель, как быстро он изнашивается, и высока ли его производительность.

Подшипник — один из главных узлов любого электродвигателя, ведь именно через него давит на корпус и передает ему нагрузки вал ротора. И только благодаря подшипникам существует ровный и правильный постоянный воздушный зазор между статором и ротором во время работы двигателя под нагрузкой.

По этой причине очень важно правильно выбрать подшипники: они должны быть подходящего размера, типа и исполнения, чтобы обеспечить наивысший из возможных КПД путем сведения к минимуму потерь на трение.

Неопытному работнику может показаться, что при выходе подшипника из строя никакой серьезной проблемы нет, и ни ремонта, ни обслуживания делать не нужно, ведь повреждения не так уж критичны. Зачем в таком случае тратить деньги на ремонт?

Для маломощных двигателей это может быть и так. Но для любых двигателей справедливым будет утверждение, что лучше сразу установить хорошие подшипники наиболее подходящего типа и по возможности достаточно высокого качества, которые смогут выдержать все рабочие нагрузки в обычных для данного двигателя рабочих условиях.

Что и говорить о больших мощных двигателях, где даже незначительная неисправность в подшипнике способна потянуть за собой, как снежный ком, целый ряд проблем и нарушений в работе сопряженного оборудования. Это может привести к сбою производственного процесса и к экономически вредному простою сложных и дорогостоящих станков и машин.

Поэтому в мощных электродвигателях критически важно и необходимо применять надежные подшипники высокого качества, простые в установке и демонтаже, и крайне желательно — с возможностью контроля состояния и легкого обслуживания.

Допустим имеется электродвигатель, работающий в установке с прямым приводом через муфту. Конфигурация передачи здесь продольная, поэтому радиальная нагрузка на подшипник и через подшипник на корпус двигателя не так велика, поскольку приводимая двигателем система имеет собственную опору.

Но что если принято решение переустановить данный двигатель на оборудование с ременной передачей, когда на вал двигателя будет установлен шкив? В этом случае радиальные нагрузки на подшипники значительно возрастут, и в подобных условиях не предназначенные для такой нагрузки подшипники легко могут выйти из строя. Система не сможет нормально и устойчиво работать.

В последние годы сферу разработки и производства подшипников прогресс не обошел стороной. Особенно заметны успехи в прецизионной обработке подшипниковых материалов и технологии производства подшипников, а также в направлении смазки: дорожки качения на кольцах, ролики и шарики имеют сегодня лучшие поверхности, что приводит к снижению трения и соответственно шума и к уменьшению энергетических потерь.

Лучшие смазки делают подшипники по-настоящему долговечными, а двигатели — более надежными и стойкими к преждевременному износу. Яркий пример — тяговые двигатели новейших скоростных электропоездов.

Электропоезда последнего поколения по своей сути обуславливают высокие требования к качеству и надежности тяговых электродвигателей переменного тока. И новейшие подшипники проявляют себя здесь исключительно.

Тяжелые условия работы, значительные ударные и радиальные нагрузки при высочайшей скорости вращения вала. Поезда движутся с большой скоростью, обслуживание производится редко. Налицо факт высокого качества современных подшипников.

Более всего подшипники, особенно в высокоскоростных двигателях, страдают от электрической эрозии. Причина этого разрушительного явления в том, что через подшипник текут блуждающие токи. Чем больше ток и чем длительнее его воздействие — тем сильнее повреждение подшипника.

Возникающие время от времени электрические дуги вызывают эрозию, в результате чего на дорожках качения и телах качения формируются маленькие кратеры, приводящие к выходу подшипника из строя раньше времени.

Керамические тела качения в подшипниках, а также диэлектрическое покрытие наносимое путем плазменного напыления, — помогают решить проблему эрозии. На слой керамики наносят герметизирующую акриловую смолу. Для тяговых двигателей высокоскоростных поездов это важно. Смола защищает подшипник от пагубного действия пара и щелочных моющих средств, которые применяют при мытье составов.

Важным фактором для продления срока службы любого подшипника является адекватный режим его смазывания. Смазка должна в достаточном количестве проникнуть к телам качения.

Анализ методами вычислительной гидродинамики и конечных элементов помогает оптимизировать распределение смазки и сохранить прочность подшипника. Разумеется, это поможет продлить жизнь узлу лишь в том случае, если подшипник подобран правильно, в соответствии с условиями рабочих нагрузок двигателя в котором он установлен.

Обычно для оптимизации экономических затрат на обслуживание подшипников, плановое техобслуживание всего оборудования согласуют с графиком обслуживания других его частей. Для этого по возможности продлевают межсмазочные интервалы непосредственно подшипников электродвигателей, применяя эффективные уплотнители и лучшие способы их смазывания.

Источник

Преобразователи частоты

Предлагаемый нами ассортимент включает преобразователи частоты CUE, VLT® и VACON®

Преобразователи частоты переменного тока известны и под многими другими названиями, такими как регулируемые преобразователи частоты, преобразователи частоты с регулируемой скоростью, преобразователи частоты с регулируемой частотой, частотнорегулируемые преобразователи частоты или преобразователи частоты.

Изолированные подшипники для электродвигателей

Преобразователи частоты позволяют регулировать частоту вращения электродвигателя и корректировать её в соответствии с меняющейся нагрузкой. Электродвигатели с частотными преобразователями могут создавать блуждающие токи, которые вызывают в подшипнике образование электрических дуг и могут привести к его разрушению. Чтобы этого не произошло, кольца и шарики подшипников покрывают специальными защитными материалами. Однако нанесение такого покрытия очень дорогостоящий и длительный процесс.

Изолированные подшипники – подшипники с керамическим покрытием. Подшипники данного типа имеют керамическое покрытие на наружном и внутреннем кольцах. Шарики, а также внутреннее и наружное кольца изготовлены из стали. Изолированные подшипники отличаются и от гибридных, и от керамических подшипников по своему эксплуатационному ресурсу, термостойкости и прочности. Изолированные подшипники исполь- зуются для того, чтобы не допустить разрушения подшипника от действия токов, обусловленных работой электродвигателя вместе с преобразователем частоты. Изолирующее покрытие на наружном кольце под шипника – это оксид алюминия, который наносится на подшипник способом плазменного напыления. Такой вид покрытия выдерживает напряжение пробоя изоляции 1000 В.

Подшипники с электрической изоляцией могут быть нескольких типов. Наиболее распространённые: цилиндрические роликоподшипники и шарикоподшипники с глубокими дорожками качения с наружным диаметром больше 75 мм – т.е. это подшипники серии выше 6208.

Подобно гибридным и керамическим подшипникам, изолированные подшипники дороже стандартных подшипников, хотя постепенно они становятся всё более доступными. Изолированные подшипники всё чаще используются наряду со стандартными подшипниками в качестве NDE подшипников в частотно-регулируемых электродвигателях типоразмера 250 и больше.

Фирма Grundfos — мировой лидер в области насосостроения — настоятельно рекомендует использовать дополнительную опцию «изолированный подшипник» в случаях совместного использования насосов, оснащенных электродвигателями мощностью выше 45 кВт и внешнего преобразователя частоты. Стоимость опции не включена в стоимость насосного оборудования, указанного в стандарном прайс-листе фирмы Грундфос и рассчитывается дополнительно.

Рекомендации

Все компоненты в двигателях с частотными преобразователями должны быть тщательно подобраны. Плавкие предохранители должны соответствовать действующим нагрузкам. Защитный автоматический выключатель должен быть разработан специально для использования с преобразователями частоты. Если применяется фильтр на выходе, помните, что это может привести к некоторому повышению тока утечки. Фильтр на выходе должен соответствовать преобразователю частоты, а преобразователь частоты – конкретному типоразмеру электродвигателя. Чтобы не допустить снижения рабочих характеристик и производительности электродвигателей, не используйте большие преобразователи частоты для электродвигателей небольшой мощности. Используйте фильтр, соответствующий определённому преобразователю. Если у вас есть вопросы по преобразователю частоты, обращайтесь к производителю. Всегда следуйте инструкциям руководства по монтажу.

Источник

Выносной подшипник

Опорный или опорно-упорный подшипник ротора, установленный в корпусе, который расположен на ригеле поперечной рамы фундамента

Опорный подшипник гребного вала, устанавливаемый на фундаменте вне дейдвудного устройства со стороны двигателя

Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .

Смотреть что такое «Выносной подшипник» в других словарях:

выносной подшипник — Опорный подшипник гребного вала, устанавливаемый на фундаменте вне дейдвудного устройства со стороны двигателя. [ГОСТ 24154 80] Тематики валопроводы судовые … Справочник технического переводчика

ГОСТ 24154-80: Валопроводы судовые. Термины и определения — Терминология ГОСТ 24154 80: Валопроводы судовые. Термины и определения оригинал документа: 12. II роставочный вал Короткий вал с припуском на длине, встраиваемый в валовую линию при сборке с пригонкой по месту во время монтажа валопровода… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

РТМ 108.021.102-85: Агрегаты паротурбинные энергетические. Требования к фундаментам — Терминология РТМ 108.021.102 85: Агрегаты паротурбинные энергетические. Требования к фундаментам: Встроенный подшипник Опорный или опорно упорный подшипник ротора, установленный в корпусе, который встроен в цилиндр турбины или торцевой щит… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Выносной подшипник

Выносные подшипники ( рис. 56) устанавливают вне рамы компрессора или двигателя на специальной тумбе 7, которую крепят к фундаменту агрегата. Сферическая форма наружных опорных поверхностей вкладышей позволяет добиться самоцентрирования вкладышей при установке выносного подшипника. Осевое смещение одного вкладыша относительно другого предотвращается штифтами, установленными в плоскостях разъема, а их проворачивание — специальным болтом. [2]

Выносной подшипник смазывается самостоятельно по принципу кольцевой смазки. Масло заливается непосредственно в корпус подшипника. [3]

Выносные подшипники 2СГ — 50 и СГ-50 взаимозаменяемы. [4]

Выносные подшипники 2 устанавливают отдельно на фундаменте на плитах и выверяют с помощью подкладок. Нижнюю половину статора 3 выверяют по отношению к выносным подшипникам струнами, которые натягивают между телескопическими стойками 6: одну по оси подшипников со взаимной расцентровкой их по плоскости разъема ( допустимое отклонение 0 1 мм) и вторую — по поперечной оси электродвигателя. Струны должны пересекаться под прямым углом, причем ось подшипников располагается выше оси электродвигателя на 2 0 5 мм. [6]

Выносной подшипник смазывается самостоятельно по принципу кольцевой смазки. Масло заливается непосредственно в корпус подшипника. [7]

Выносные подшипники компрессоров нагружены меньше коренных, а потому в ряде случаев их выполняют с кольцевой смазкой. [8]

Сняв выносной подшипник , насаживают на вал маховик и закрепляют его на валу шпонкой, которая под ударами ручника должна туго входить в паз. Биение на ободе закрепленного маховика допустимо в пределах только 1 — 1 5 мм. [9]

Как только выносной подшипник будет снят, конец длинного валка подвешивается к одной из талей, а деревянный брус выбивается из-под большой шестерни. [10]

Смазка выносных подшипников обычно кольцевая, но может быть осуществлена под давлением специальным насосом, а также под динамическим напором. [11]

Смазка выносных подшипников обычно кольцевая, однако она может быть осуществлена под давлением специальным насосом, а также под динамическим напором. При кольцевой смазке масло заливают в картер подшипника 5, из которого кольцами 6 оно переносится на трущуюся поверхность приставного вала. [12]

Ремонт выносного подшипника мешалки заключается в замене изношенных втулок, состоящих из антифрикционных материалов. При ремонте мешалок ремонтируют также дефектные шпоночные соединения, подшипники, муфты. [13]

Смазка выносных подшипников приводного вала — кольцевая. [14]

Опора выносного подшипника коленчатого вала выполнена в специальном приливе торцовой стойки. На пятой стойке и подвеске установлены упорные полукольца 12, препятствующие перемещению коленчатого вала в осевом направлении. Над воздушным ресивером образована площадка, предназначенная для установки на ней распределительного вала с лотком. Трубки 28 и 29 предназначены для слива масла из полостей крышек цилиндров в картер дизеля. [15]

Источник

Подшипники электродвигателя: виды, рабочие характеристики

Большинство современных электродвигателей оснащаются специальными подшипниками, которые обеспечивают плавное и эффективное вращение вала. Существуют различные типы подшипников для электродвигателей, устройство которых имеет небольшие отличия.

Какие подшипники используются в электродвигателях по справочнику:

• Качения. Данные модели устанавливают при серийном производстве большинства общепромышленных электрических двигателей. Данные детали могут быть шариковыми, роликовыми и игольчатыми. Шариковые изделия предусматривают контакты шариков с дорожками в отдельных точках при относительно небольшой площади соприкосновения. Такие модели легко выдерживают воздействие разных температур, а также рассчитаны на высокие частоты вращения с минимальными потерями при трении. Электродвигатели с роликовыми подшипниками качения являются более износостойкими, поскольку детали легко выдерживают повышенную радиальную нагрузку. В таких подшипниках ролики контактируют с дорожками не в точке, а по линии.
• Радиально упорные. Данные изделия рассчитаны на высокие осевые и радиальные нагрузки. Зачастую применяют подшипники однорядного шарикового типа, которые имеют тихий ход и небольшое трение, рассчитаны на высокую частоту вращения вала.
• Токоизолированные. Этот вид подшипников представлен традиционными стальными изделиями, но с керамическим покрытием, которое наносится плазменным напылением на внутреннюю или внешнюю сторону. Данное покрытие служит уплотнением и препятствует протеканию электрического тока по конденсату. Данные марки подшипников для электродвигателей предназначены для силовых агрегатов повышенной мощности (более 100 кВт) с принудительной регулировкой частоты вращения вала при помощи специального привода.

Важно знать! Подшипники скольжения в электродвигателях используются довольно редко из-за высокой силы трения, что приводит к существенным затратам энергии и потерям мощности.

Вы можете изучить подшипники, применяемые в электродвигателях АИР по таблице производителя. Это же касается силовых агрегатов других типом и марок.

Замена подшипников электродвигателя

Со временем даже самые качественные детали выходят из строя и требуют полной замены. Чтобы обеспечить длительную и бесперебойную работу силовых агрегатов, важно своевременно осуществлять замену подшипников асинхронного электродвигателя при ремонте, а игнорирование данного условия может стать причиной серьёзных поломок оборудования.

Периодичность замены зависит от типа и интенсивности эксплуатации конкретного силового агрегата, а определяют её по регламенту, рекомендованному производителем. Зачастую регулярность смены деталей варьируется от 10 до 20 тысяч моточасов, но замена может осуществляться и раньше, если наблюдаются нехарактерные шумы со стороны подшипникового узла.

Важно знать! Менять необходимо сразу оба подшипника, поскольку даже полностью исправная старая деталь прослужит намного меньше времени, чем установленная новая.

Порядок действий, как поменять подшипник в электродвигателе:

1. Сначала нужно демонтировать полумуфту и вентиляторную крыльчатку с обратного рабочего края вала.
2. Затем силовой агрегат частично или полностью разбирается.
3. Далее подшипники снимаются с использованием специального инструмента или путём удаления газовой резкой.
4. После этого устанавливается и фиксируется новая деталь, наносится специальный смазочный материал.
5. В конце двигатель собирается в обратном порядке.

Важно знать! Существуют строгие правила, как снять подшипник с вала или ротора электродвигателя и установить новую деталь, которые следует обязательно соблюдать для обеспечения длительной и исправной работы силового агрегата. В частности, подшипники следует устанавливать на вал разогретыми, а фиксировать только после полного остывания.

Температура подшипников электродвигателя

Для любых силовых агрегатов крайне важно осуществлять контроль температуры подшипников электродвигателя, поскольку она отображает текущее состояние деталей при конкретных нагрузках. Причиной чрезмерной температуры нагрева подшипников электродвигателя может являться:

• неправильно подобранная модель детали;
• превышение предельно допустимых нагрузок работы агрегата;
• некорректная установка подвижной детали;
• отсутствие своевременного обслуживания узла.

При определении допустимой рабочей температуры подшипников электродвигателя учитывается функциональный тип, назначение и технологическое исполнение деталей. Изделия открытого типа с металлическими сепараторами являются более устойчивыми к температурным изменениям, чем модели из латуни и полимеров. Максимальное значение рабочей температуры зависит от наличия уплотнителей: для стальных шайб – +120 градусов, армированного каучука NBR – +100, фторкаучука FKM с армированием – +200 °С. Теплостойкость стали колец и шариков рассчитана на +120 °С.

Важно знать! Точная диагностика и контроль за нагревом обеспечиваются благодаря специальному датчику температуры подшипников электродвигателя.

Смазка для подшипников электродвигателей

Для снижения износа и обеспечения долговечности подвижных деталей силовых агрегатов важно осуществлять смазку подшипников электродвигателей специальным шприцем. Смазывающий материал способствует минимизации трения между шариками (роликами) и кольцами, что снижает риск перегрева и преждевременного выхода деталей из строя, предотвращает коррозию металла, способствует герметизации подшипникового пространства.

Периодичность и срок замены смазки подшипников в электродвигателях при техническом обслуживании зависят от интенсивности эксплуатации и режима работы силового агрегата. При работе двигателя с постоянной частотой вращения вала 3000 об/мин менять смазывающий материал необходимо через каждые 1800-3000 моточасов. Если же силовой агрегат работает преимущественно при 1500 об/мин, то регулярность замены составит 6-10 тысяч моточасов (но не реже 2 лет).

Важно знать! Как и чем смазать без разборки подшипники электродвигателя вентилятора или другого оборудования, указывается обычно производителем в технической документации. При этом крайне важно правильно подобрать смазывающий материал. Отличным вариантом станет высокотемпературная смазка для подшипников электродвигателей Литол 24, которая обладает долговечностью и хорошими эксплуатационными свойствами.

Вибрация подшипников электродвигателей

Для продления срока службы подвижных деталей важно следить за вибрацией подшипников электродвигателей. При сильной вибрации ускоряется износ уплотнений, снижается эффективность оборотов, теряется лишняя энергия и мощность. Среди причин осевой вибрации электродвигателя с подшипниками скольжения можно назвать эластические деформации, воздействия наружных плоскостей и силы трения, а также создание шума смазкой.

Для измерения вибрации подшипников электродвигателя используются специальные виброметры. В чём измеряется вибрация подшипников электродвигателе, зависит от следующих параметров:

• вибросмещение (мкм);
• виброскорость (мм/с);
• виброускорение (мм/с 2 ).

С учётом данных параметров, определяется вибрационная частота. Как правило, допустимая вибрация подшипников электродвигателей должна варьироваться в диапазоне от 10 до 1000 Гц.

Неисправности подшипника электродвигателя

Подшипники являются наиболее изнашиваемыми компонентами электрических двигателей. Как правило, причиной износа и выхода из строя подшипников электродвигателя является естественное истощение рабочего ресурса со временем, утечка смазки, частые перегрузки в работе и перегрев силового агрегата, сильные вибрации, коррозийное разрушение, некорректная установка подвижных деталей.

Нередко для определения неисправности подшипников электродвигателя достаточно частично разобрать агрегат и проверить на наличие люфта. О полном выходе из строя могут говорить видимые дефекты и разрушения, а также если подшипники электродвигателей шумят при проворачивании вала ротора.

Источник