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VSD132高速變頻電機(jī)軸承室的注油結(jié)構(gòu)

2018-06-21

李靜潔¹　馮偉²　高月華¹

（1.河北電機(jī)股份有限公司；2.河北省電力勘測設(shè)計(jì)研究院）

　　摘　要：本文介紹了VSD132高速變頻電機(jī)軸承室改進(jìn)為注油結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。針對傳統(tǒng)H132電機(jī)無注油結(jié)構(gòu)的局限性，提出了一種適用于VSD132高速變頻電機(jī)軸承室的注油結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)闡述了VSD132高速變頻電機(jī)軸承室注油結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和結(jié)論。

　　關(guān)鍵詞：VSD132；變頻高速；注油結(jié)構(gòu)；軸承壽命
　　隨著人們對變頻節(jié)能意識(shí)的不斷提高，變頻電機(jī)的應(yīng)用越來越廣泛，變頻電機(jī)種類日益趨向多元化，與此同時(shí)對于變頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速要求也越來越高。本文介紹的VSD132高速變頻電機(jī)，基于傳統(tǒng)H132電動(dòng)機(jī)，增加軸承室注油結(jié)構(gòu)，提高了電機(jī)軸承的使用壽命，延長電機(jī)長期高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的使用壽命。

　　一、傳統(tǒng)H132電機(jī)無注油結(jié)構(gòu)的局限性
　　傳統(tǒng)H132電機(jī)前端蓋和后端蓋不設(shè)注油結(jié)構(gòu)，封閉式軸承壽命受限于軸承內(nèi)部油脂使用周期。對于高速電機(jī)，由于其轉(zhuǎn)速高，致使軸承溫度升高，會(huì)加速軸承內(nèi)部油脂消耗，從而導(dǎo)致軸承壽命大大縮短。這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)限制了高速變頻電機(jī)的發(fā)展。

　　二、VSD132高速變頻電機(jī)軸承室注油結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)
　　本文介紹的帶有注油結(jié)構(gòu)的VSD132電機(jī)采用開啟式軸承。即在規(guī)定注油間隔內(nèi)更換油脂，從而延長軸承使用壽命。而且可以根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同，通過調(diào)節(jié)注油間隔，以滿足不同轉(zhuǎn)速電機(jī)的使用要求。

　　以VSD132機(jī)座號(hào)，功率15KW的電機(jī)為例，在Z高轉(zhuǎn)速7000r/min連續(xù)運(yùn)行。采用封閉式軸承6208ZZC3，其軸承壽命僅有4000小時(shí)；我們選用6208C3開啟式軸承，軸承壽命計(jì)算結(jié)果如表1。

　　從計(jì)算結(jié)果上來看，所選開啟式軸承壽命遠(yuǎn)大于封閉式軸承，從而提高電機(jī)的使用壽命，降低電機(jī)的維護(hù)成本。
　　三、VSD132高速變頻電機(jī)軸承室注油結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
　　1.增加注油結(jié)構(gòu)需要對電機(jī)前后端蓋的改進(jìn)措施
　　由于傳統(tǒng)端H132蓋模型沒有增加注油結(jié)構(gòu)的空間，需要在傳統(tǒng)端蓋模型基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)。油路的位置添加2根筋，以增加端蓋在該位置的厚度，滿足油路使用空間，改進(jìn)前后對比如圖1。

　　2.軸承小蓋設(shè)計(jì)
　　根據(jù)注油需要設(shè)計(jì)與之相配的軸承小蓋，需要滿足以下幾點(diǎn)：
　　a.幫助完成軸承室閉合，起到密封油脂的作用，以保證油脂的使用周期；
　　b.密封軸承室同時(shí)起防塵的作用，保證軸承內(nèi)部清潔；
　　c.軸承內(nèi)小蓋止口固定軸承外圈，與軸配合共同完成開啟式軸承的定位和固定；
　　d.配合端蓋共同組成暢通油路，以實(shí)現(xiàn)開啟式軸承加注油脂。
　　3.增加注油結(jié)構(gòu)以后，對電機(jī)其他零部件的影響
　　由于增加軸承內(nèi)小蓋和前后端蓋厚度，壓縮了電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間。對于我們研發(fā)的VSD132功率15KW電機(jī)，由于其功率大與傳統(tǒng)132機(jī)座號(hào)4極電機(jī)相比，內(nèi)部空間緊張。我們通過改變定、轉(zhuǎn)子槽型，調(diào)整線圈等方法來實(shí)現(xiàn)電機(jī)結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

　　由于電機(jī)內(nèi)部安裝空間減小，且電機(jī)轉(zhuǎn)速較高，綜合考慮，放棄傳統(tǒng)鑄鋁轉(zhuǎn)子端環(huán)帶平衡柱和風(fēng)翼的結(jié)構(gòu)，改用加裝平衡環(huán)，采用去重校平衡。即減少鑄鋁轉(zhuǎn)子總體長度，有避免了在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)風(fēng)翼和平衡柱有變形的風(fēng)險(xiǎn)。

　　四、結(jié)論
　　經(jīng)過設(shè)計(jì)研發(fā)和實(shí)際生產(chǎn)過程，VSD132高速變頻電機(jī)軸承室的注油結(jié)構(gòu)，具有很高的可實(shí)施性。此結(jié)構(gòu)滿足電機(jī)行業(yè)使用要求，突破傳統(tǒng)H132電機(jī)沒有注油結(jié)構(gòu)的局限性，極大提高了H132電機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)空間，為之后高速電機(jī)設(shè)計(jì)提供結(jié)構(gòu)保障和技術(shù)支持。從樣機(jī)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來看，這種結(jié)構(gòu)Z大的亮點(diǎn)就是將高速電機(jī)的軸承壽命提高了近20倍，為高速電機(jī)發(fā)展提供了一個(gè)新的設(shè)計(jì)思路和參考基礎(chǔ)。

　　參考文獻(xiàn)：
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