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浅谈如何消除电机轴承异常声

2013-09-12

熊翔
（江西分宜煤矿电机厂，336600）
　　摘　要：介绍了电机轴承异常声的识别方法，分析了异常声形成的原因，提出了消除异常声的措施。
　　关键词：电机；轴承；噪声
　　引　言
　　电动机的轴承异常声在用户投诉的质量问题中占有相当大的比例。在电机的出厂检验中，电机的轴承异常声的一次送检不合格率也是居所有不合格项之首。因此电机厂家越来越重视电机轴承异常声的问题。为此，本文将对消除电机轴承异常声进行探讨。
　　1　怎样识别电机轴承异常声
　　电机的电磁噪声、通风噪声以及机械振动的噪声混和为一体，统称为电机的噪声。其中机械振动噪声主要为轴承振动噪声。在实际中，电机有时候除了正常的基本噪声外，还有一种异常声音。这种声音能明显听到，我们就称它为电机的异常声。如果这种异常声由轴承产生，我们也称这种异常声为电机的轴承异常声，习惯地称为“轴承响”。实际上，多数电机的异常声属于轴承异常声。轴承异常声和基本噪声是相对存在的。如果轴承噪声超过了基本噪声而突出来，就认为是电机的轴承异常声。它的频率的频带分布较宽，不同的人可能感觉到异常声的大小不一样。因此，要识别这种异常声还要有一定的实践经验。
　　根据我们的经验提出如下识别轴承异常声的方法：
　　（a）根据声音的特征识别。基本噪声一般是连续的平坦的声响，没有明显的高低。而轴承异常声则是偶发性的断续声响，甚至有时能感觉到似乎有物体的互相磨擦声响或撞击声等。
　　（b）根据声源识别。能听觉到异常声源来自电机端盖或轴承部位，则为轴承异常声。一般滚柱轴承比滚珠轴承的异常声的发生机率要高。如果电机的轴伸端是滚柱轴承，非轴伸端是滚珠轴承，则多数异常声来自轴伸端。
　　（c）换元法识别。更换轴承或重新清洗轴承后，异常声消失，则是轴承异常声。
　　2　电机轴承异常声的形成
　　2.1 轴承品质
　　轴承异常声来源于轴承。因此，轴承本身的品质对轴承异常声的大小起决定性的作用。轴承有先天性的品质缺陷，进厂时就存在的，如轴承的钢球加工精度较差，表面有划痕碰伤；套圈的精度、沟道的圆度、波纹度、粗糙度较差；保持架的加工精度、定位精度差、与钢球的窜动量大、不均衡稳定等；也有在进厂后，轴承在保存和安装过程中形成的品质缺陷，如锈蚀、碰伤、划痕等。这些缺陷是影响轴承异常响声的重要因素。
　　2.2 润滑
　　润滑是保证轴承正常运行、维持低振动低噪声的基本条件。在正常润滑情况下，相互配对两运动磨擦体之间被一层润滑膜隔开，这一层膜能减少磨擦和具有吸振缓冲的作用。一旦润滑膜失效或不存在，或者膜厚不足时，就会发生刚体与刚体之间的刚性接触、刚性碰撞而产生异常声。中小型电动机一般采用锂基润滑脂，润滑脂的稠度及杂质能影响轴承异常声。
　　杂质的颗粒直径超过润滑膜的厚度时，杂质就成了刚性的参与者和传播者，同时，即使小于膜厚的杂质，在数量多时，也可能改变润滑膜的厚度，引发异常声。
　　2.3 清洁度
　　对电机来说，轴承是精制部件。在轴承厂装配轴承是在无尘车间装配，而电机厂安装轴承时，就难实现无尘安装。轴承在一个不清洁环境中安装，如果在安装过程中混入杂质颗粒，就可能会引发轴承异常声。
　　2.4 配合
　　轴承外径与轴承内径的配合至关重要。配合太松，轴承可能“走外圈”。配合太紧，轴承安装困难，或难免用力敲打，损伤轴承，可能引发异常声；或外圈受压产生变形，滚道变形，也可引发异常声。
　　3　消除电机轴承异常声的措施
　　3.1 控制进厂的轴承质量
　　轴承进厂应进行进厂检验，进厂检验除外观检查、尺寸检验外，还应对每套轴承进行振动测量，确保每套轴承振动加速度值符合有关标准的要求。应选择质量信誉好的供货商并与其签订质量保证协议，提出“低振动低噪声“的要求。
　　3.2 控制轴承室内径公差
　　多年的实践证明：为了降低轴承噪声，轴承外圈在轻的压力下就能进入轴承室，并可轴向流动。这样有利于减小轴承噪声或消除轴承异常声。轴承室内径公差设计值一般到J7，过渡配合。因为操作者一般担心出废品，习惯性地往负公差方向靠，所以实际尺寸总是负公差的较多，造成过盈配合。为了控制轴承室内径尺寸公差为正公差，一是要求操作者在加工时，尽量保证轴承室内径尺寸在正公差范围，但不超过上限偏差；二是从设计上取消负公差，提高半级精度等级，即下偏差为0，上偏差为（IT6＋IT7）/2。这样使操作者在加工轴承室内径尺寸时，没有“负公差”的意识。
　　3.3 控制清洁度
　　电机行业有许多企业不重视清洗，大多数企业没有专门的清洗设备，靠手工吹、扫或随意清洗一下，致使电机在一个不干净的条件下装配，既影响电机的内在质量又影响轴承异常声。为了控制清洁度，在电机装配前，要对即将装配的零部件，如机座、端盖、轴承盖、转子及轴等进行清洗。应将清洗工序列入质量控制范围，配备质量检验员。清洗干净、验收合格的零部件才能装配。
　　3.4 改进装配工艺
　　在轴承热套装配过程中，轴承加热方法有用烘箱加热、涡流感应加热、油煮加热三种。用得Z多的还是油煮加热。其优点是设备简单，使用方便。其缺点是油不干净，即使是定期换油，也时有发生。因此，在轴承油煮加热，并装配后，要用汽油清洗两次。和一次清洗后，汽油变得不干净了，要再用另外的干净汽油清洗第二次。然后加入少许KB油（或20号机油）。KB油是一种抗磨耐磨的油脂添加剂，它可提高轴承的抗磨耐磨性，延长轴承寿命，降低轴承噪声。加油时，边加油边拨动轴承，使之形成均匀油膜。Z后加入锂基润滑脂。和原来的装配工艺比较，增加了一道清洗轴承和加油的工艺。这样就保证了轴承更干净，在加脂前加一道油，以便更快形成油膜，降低轴承噪声或消除轴承异常声。根据我厂的实践，效果明显。
　　3.5 防止轴承锈蚀
　　目前有许多电机厂对轴承的保存期不太注意。实际上，普通轴承涂的防锈油有效期只有一年。如果超过期限，不进行重新防锈处理，就有可能生锈。如果轴承滚珠或滚道锈蚀，一定会引发轴承异常声。因此，对轴承的保存管理，要注意轴承的出品期和防锈有效期。做到定期检查，实行“先进先出”的原则。
　　4　结束语
　　本文通过对轴承异常声产生的原因进行探讨，并提出改进措施，目的是尽可能在进行出厂试验前消除轴承异常声，提高电机一次交检合格率，减少用户投诉率，提升本厂电动机的市场竟争力。
来源：《科技博览》
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