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VSD132高速變頻電機軸承室的注油結(jié)構(gòu)

2018-06-21

李靜潔¹　馮偉²　高月華¹

（1.河北電機股份有限公司；2.河北省電力勘測設(shè)計研究院）

　　摘　要：本文介紹了VSD132高速變頻電機軸承室改進為注油結(jié)構(gòu)的設(shè)計。針對傳統(tǒng)H132電機無注油結(jié)構(gòu)的局限性，提出了一種適用于VSD132高速變頻電機軸承室的注油結(jié)構(gòu)，重點闡述了VSD132高速變頻電機軸承室注油結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點和結(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)能意識的不斷提高，變頻電機的應用越來越廣泛，變頻電機種類日益趨向多元化，與此同時對于變頻電機的轉(zhuǎn)速要求也越來越高。本文介紹的VSD132高速變頻電機，基于傳統(tǒng)H132電動機，增加軸承室注油結(jié)構(gòu)，提高了電機軸承的使用壽命，延長電機長期高速運轉(zhuǎn)時的使用壽命。

　　一、傳統(tǒng)H132電機無注油結(jié)構(gòu)的局限性
　　傳統(tǒng)H132電機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，由于其轉(zhuǎn)速高，致使軸承溫度升高，會加速軸承內(nèi)部油脂消耗，從而導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的發(fā)展。

　　二、VSD132高速變頻電機軸承室注油結(jié)構(gòu)的優(yōu)點
　　本文介紹的帶有注油結(jié)構(gòu)的VSD132電機采用開啟式軸承。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)速電機的使用要求。

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

　　從計算結(jié)果上來看，所選開啟式軸承壽命遠大于封閉式軸承，從而提高電機的使用壽命，降低電機的維護成本。
　　三、VSD132高速變頻電機軸承室注油結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點
　　1.增加注油結(jié)構(gòu)需要對電機前后端蓋的改進措施
　　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)上進行改進。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，改進前后對比如圖1。

　　2.軸承小蓋設(shè)計
　　根據(jù)注油需要設(shè)計與之相配的軸承小蓋，需要滿足以下幾點：
　　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，壓縮了電機內(nèi)部結(jié)構(gòu)空間。對于我們研發(fā)的VSD132功率15KW電機，由于其功率大與傳統(tǒng)132機座號4極電機相比，內(nèi)部空間緊張。我們通過改變定、轉(zhuǎn)子槽型，調(diào)整線圈等方法來實現(xiàn)電機結(jié)構(gòu)的調(diào)整。

　　由于電機內(nèi)部安裝空間減小，且電機轉(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，有避免了在高速運轉(zhuǎn)時風翼和平衡柱有變形的風險。

　　四、結(jié)論
　　經(jīng)過設(shè)計研發(fā)和實際生產(chǎn)過程，VSD132高速變頻電機軸承室的注油結(jié)構(gòu)，具有很高的可實施性。此結(jié)構(gòu)滿足電機行業(yè)使用要求，突破傳統(tǒng)H132電機沒有注油結(jié)構(gòu)的局限性，極大提高了H132電機的轉(zhuǎn)速設(shè)計空間，為之后高速電機設(shè)計提供結(jié)構(gòu)保障和技術(shù)支持。從樣機實驗數(shù)據(jù)來看，這種結(jié)構(gòu)Z大的亮點就是將高速電機的軸承壽命提高了近20倍，為高速電機發(fā)展提供了一個新的設(shè)計思路和參考基礎(chǔ)。

　　參考文獻：
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