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淺談低壓隔爆型三相異步電動(dòng)機IP66防護結構
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發(fā)布時(shí)間：
2020-07-27
低壓隔爆型三相異步電動(dòng)機廣泛應用于石油、化工、煤炭等行業(yè),設備大都是常年連續運行,提高電動(dòng)機的防護等級，能有效提高電動(dòng)機軸承的使用壽命,減少電動(dòng)機的故障率,可以延長(cháng)電動(dòng)機的使用期限,因此,越來(lái)越多的用戶(hù)要求提高電動(dòng)機防護等級,但是,低壓隔爆型電動(dòng)機接線(xiàn)盒和機座部分的IP66防護等級較容易達到，而電動(dòng)機軸承部位的IP66防護結構設計是提高電動(dòng)機防護等級的難點(diǎn)。
電動(dòng)機軸貫通部分防護結構設計
1.1 低壓隔爆型電動(dòng)機軸貫通結構
常見(jiàn)的低壓隔爆型電動(dòng)機軸貫通結構有兩種,一-種是端蓋與軸承外蓋鑄成一體的結構,如圖1所示;另一種是帶軸承內、外蓋結構,如圖2所示。端蓋與軸承外蓋鑄成一體的軸貫通防護結構的設計難點(diǎn)是解決轉動(dòng)部分進(jìn)水問(wèn)題,對于帶軸承內、外蓋的軸貫通結構，不僅要解決轉動(dòng)部分進(jìn)水問(wèn)題，還需解決軸承內外蓋及聯(lián)接螺栓處的進(jìn)水問(wèn)題。
1.2軸貫通部分兩種防護結構設計
(1) 第一種是采用骨架油封結構。該結構為常規的密封結構，通過(guò)選用合適的骨架油封材料，以及合理的選用骨架油封與轉軸;的配合尺寸即可滿(mǎn)足IP66 防護試驗要求。圖3的優(yōu)點(diǎn)是對現有電動(dòng)機的結構改動(dòng)較小，不需新做工裝及模具,缺點(diǎn)是對骨架油封的結構尺寸和材料要求較高，并且機械損耗較大,不適合在高效及超高效電動(dòng)機產(chǎn)品中選用。
(2)第二種是采用軸面油封結構,如圖4所示。該結構是一種新型的軸貫通密封結構，通過(guò)軸面油封的金屬外殼與軸小過(guò)盈配合,來(lái)實(shí)現軸面油封與軸之間的密封和定位。做防水試驗時(shí)，通過(guò)軸面油封金屬外殼的防護,對橡膠密封環(huán)的強烈噴水沖擊得到有效地減弱,使橡膠密封環(huán)與密封配合面能始終有效地接觸,達到良好的防水效果。圖4的優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、防護性能穩定、機械損耗小，適合在開(kāi)發(fā)高效電動(dòng)機中應用;缺點(diǎn)是需要開(kāi)發(fā)設計相應的軸承外蓋(端蓋)和轉軸配合結構,并且需要采用專(zhuān)用的工具安裝軸面油封,成本投入較大，適合開(kāi)發(fā)新系列產(chǎn)品中選用。
（3）以上兩種軸貫通部分防護結構不僅適用于圖1的結構，也適用于圖2的結構,且均通過(guò)了IP66防護試驗，具體選用哪- -種防護結構效果更好，需根據所開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的側重點(diǎn)合理選用。
1.3 軸承外蓋、軸承內蓋、端蓋及聯(lián)接螺栓部分防護結構設計
(1)第一種防護結構是采用法蘭螺栓(GB/T5787)安裝聯(lián)接,如圖5所示。該結構要求軸承外蓋和端蓋需有較高的加工精度和平面度，并且要適當減小軸承外蓋和端蓋安裝孔的直徑,提高安裝光孔和軸承內蓋螺孔的位置度;圖5的優(yōu)點(diǎn)是設計結構簡(jiǎn)單,，缺點(diǎn)是對軸承外蓋和端蓋配合面的平面度要求較高,對軸承內、外蓋和端蓋安裝孔的位置度要求較高,加工及裝配工藝性較差,僅適合單件或小批量生產(chǎn)。
(2)第二種防護結構是在安裝螺栓(GB/T5782)下面增加O形密封圈,如圖6所示。該結構是在圖5結構上優(yōu)化設計,需在軸承外蓋安裝孔處增加O形密封圈槽,并增加特制加厚的金屬墊圈，以保護O形密封圈不被墊圈(GB/T93)壓壞仍然要求軸承外蓋及端蓋有較高的加工精度和平面度;但是對軸承內、外蓋和端蓋安裝孔的孔徑及位置度不做特殊要求，從而大大降低了加工工藝難度,改善了零件的裝配工藝性;由于我公司系列開(kāi)發(fā)了IP66防護等級的高效隔爆型三相異步電動(dòng)機,圖6的加工及裝配工藝性仍然不能滿(mǎn)足產(chǎn)品批量生產(chǎn)需要。
(3)第三種是采用雙O型密封圈防護結構，如圖7所示。該結構是在圖6防護結構上的進(jìn)一步優(yōu)化設計,將軸承外蓋安裝孔處的0型密封圈槽改放在在端蓋安裝孔處,并在軸承外蓋止口處增加O形密封圈槽,取消了圖6防護結構中金屬墊圈，以及軸承外蓋與端蓋配合面的平面度要求。解決了零件加工及裝配工藝性差的難題,滿(mǎn)足了產(chǎn)品批量生產(chǎn)的要求。
以上三種防護結構均通過(guò)了IP66防護試驗需根據開(kāi)發(fā)產(chǎn)品的生產(chǎn)、加工方式進(jìn)行合理選用。
通過(guò)對低壓隔爆型電動(dòng)機的結構分析,提出了幾種適應不同生產(chǎn)加工方式的軸承部位的防護結構;其中,采用雙0型密封圈防護結構和軸面油封防護結構相配合,使電動(dòng)機具有了高防護、低損耗的特點(diǎn),該軸承部位防護結構具有結構新穎、工藝性好、易于加工等優(yōu)點(diǎn),具有一定的創(chuàng )新性。
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