∮550电机轴承系统优化

摘要：文章论述了为改善棒材厂小型车间∮550区域1600kW电机轴承的条件，对原有方式进行了优化，提高了轴承的使用寿命，提高了轧机的工作效率，降低了成本。

关键词：电机轴承；系统；液压系统；黄铜对钢的磨损曲线

中图分类号：TH133 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）07-0063-02

棒材厂小型车间∮550区域电机原为1200kW电机，由于电机功率偏小，后更换为1600kW电机，在实际生产过程中，通过对电机工作状况的观察，发现原电机轴承所配备的方式为油环，此种方式由于自身的限制，无法满足电机轴承的需求，造成了电机轴承温度高于正常温度，同时由于电机的油位计长时间暴露在现场，油位透光度不够，显示模糊，在点检时容易产生误差，造成不能准确观察油位，在油位过低时油环无法将油带到部位，使轴承温度进一步升高或直接由于高温而产生胶合，造成停机，从而影响生产计划。

一、油环方式的分析

开坯电机的轴承采用了剖分式滑动轴承，轴承采用了油环，油环材质为黄铜，油环穿套在轴径上，并由轴承上半部分的槽确定位置，以避免油环轴向移动。同于油环的直径大于轴径，致使油环的下面部分浸泡于轴轴承座下方的油箱的油液中。当电机转子旋转时，与轴接触的油环会在摩擦力的作用下随之转动，在这个过程中，油环将油带到需要的部位。

在低转速的情况下，油环与轴的表面速度大小一样，随着速度的增加，在油环与轴之间会形成一层油膜，使油环与轴产生相对滑动，一旦出现这种情况，油环的速度将降到轴转速的10%，如果轴的表面速度达到9.14m/s左右时，供油速度将达到一个最大值。另外，由于转动轴所引起的离心力和气流对油环所带的油有“抛出”作用，从而使得供油速度开始降低。这也是使用油环的轴承不良，冷却效果不理想，从而使工作温度升高，从而加速了磨损，经测定，开坯电机转子轴颈处表面速度为8.92m/s，接近于9.14m/s的表面速度，由此判断，电机轴承处于不完全状态。此外，由于油环材质为黄铜，其耐磨性能较差，磨损后有大量铜粉落于油中，对油液产生污染，颗粒存在于油液中又加快了油环与轴承的磨损，造成恶性循环，使油环很快磨损失效。

二、优化措施的确定

鉴于粗轧区域1600kW电机工作在重载、振动、交变载荷的条件下，采用上述的油环已不能满足电机轴承的需求，所以，本着摩擦副间的完全原则，同时缩短改造时间，节省投资，经过现场考察并进行技术论证，决定用一报废稀油站改造，将方式由油环改为压力循环。

三、新系统的结构及工作原理

经过对报废稀油站的分析，决定保留液压泵、过滤器、冷却器，循环管路进行自行设计制做，由于整个系统针对来设计，主要参数如下：

公称压力P=0.4MPa

液压泵：齿轮泵，两个，一备一用。

过滤器：双筒过滤器，P额=0.8MPa，L额=5m3/h，Tmax=90℃。

冷却器：水冷列管式冷却器。

系统的输出油管为DN25，回油管选用DN40，并且回油管采用1:100的斜度安装，以确保回油顺畅，整个系统的布置示意图如下：

工作原理：在油温高时，将截止阀（7）打开，将截止阀（4）关闭，齿轮泵（1）将液压油从油箱吸出，经单向阀（2）、双筒网式油滤器（3）、列管式油冷却器（5），被直接送到电机轴承处；如果在油温不高时，可将截止阀（4）关闭，将（7）打开，这样油液将不经过冷却器而直接进入电机轴承部位。稀油站的最高供油压力为0.4MPa，最低供油压力为0.1MPa，根据点的要求，通过调节溢流阀确定使用压力，工作压力调定为0.3MPa，当稀油站的工作压力超过溢流阀的调定压力时，溢流阀将自动打开，多余的油液即流回油箱。正常工作时，油泵一台工作、一台备用。夏季工作环境温度高时，油液粘度降低，则系统压力下降，当降到调定值时，通过压力控制器调节，备用泵自动开启，与工作泵一起工作，直到压力正常。

双筒网片式油滤器的一组过滤滤芯工作，一组过滤滤芯备用，在进出口处接有压差表，当压差超过0.15MPa，人工切换，备用滤芯工作，取出原工作滤芯，清洗或更换滤片。

结构特点：

（1）设有备用油泵，可保证点的连续供油。

（2）过滤器放在冷却器之前，可提高过滤和通过能力；更适合较高粘度的介质。

（3）采用双筒过滤器，可不停车进行滤芯的清洗和更换。

（4）采用列管工油冷却器，冷却效果好，阻力小，便于维修。

（5）回油设有磁网过滤，可吸附清除滑动轴承磨损脱落的金属粉末，保证油液清洁度及提高轴承使用寿命。

四、实施效果

该系统应用一年多以来，电机轴承由原来的58℃降到现在的40℃左右，有效地改善了电机轴承因不良而引起的温度升高，因为系统的方式为循环油，油环磨损的铜粉随油液进入油箱，一部分经油箱沉淀，不再进入循环，另一部分经过过滤器再次过滤，确保油液中无过多杂质，通过这次系统优化，极大地提高了电机运行的稳定性，为保障轧机的安全、经济运行奠定了基础，因为此次系统优化为修旧利废，取得了良好的经济效益。

参考文献

[1] [美]理查德C.埃威尔，E.R布鲁斯．采用甩油环轴颈轴承[M]．1991．

[2] 姜继海．液压传动[M]．哈尔滨工业大学出版社，2004．

作者简介：王文，男，供职于山东莱芜钢铁集团棒材厂，研究方向：电机设备。