关于降低电机噪声的工艺措施探讨北京赛车官方

日期:2019-11-08编辑作者:北京赛车官方正版投注

北极星环境监测网讯:前言电机设备所产生的噪声由于设备的大小和型号不同,其噪声污染级别也不尽相同。电机噪声产生主要分为两大类,一类是电磁设备产生的噪声、另一类则是电机机械设备产生的噪声。其中机械设备产生噪声的原因有很多,多数是以正常生产中电机设备的磨损造成的,也有很多不正常的噪声是由于操作人员的误操作或电机设备存在故障隐患产生的噪音。因此,作为电机技术人员应从多方面进行排查,检查出电机噪音产生的原因,并以有效的工艺措施有效的排除噪音,使电机噪声以其正常的形式存在。1 日常生产中电机噪声产生的主要原因1 . 1 电机设备内部元件不平衡产生的噪声日常生产用的电机设备产生噪声通常是由于机械设备不平衡导致的。而导致电机设备不平衡有主要分为三种:动不平衡、静不平衡、混合不平衡三种。而对于动不平衡会引起离心力,使噪声在支座上产生来相互震动。生产中的噪声越大其震动就越剧烈,在加上事前对电机设备的施工和后期维护不重视,很多电机设备的噪声也会越来越大;静不平衡主要是由于离心力制作的大小,相位震动不平衡导致的。混合不平衡一般用于大型的电机企业,而决策者一般也只重视生产过程中动平衡的作用。1 . 2 电机轴承磨损产生的噪声作为电机设备的主要元件之一, 轴承产生的噪声总体可以归纳为本体噪声和电机匹配元件产生的噪声。有电机本体产生的噪声大多数是出现在滚动轴承和滚动珠上。这些滚动轴承的内外部都有轴圈,其中有滚珠项链,保证电机设备在进行工作的过程中能够平滑的滚动,不会造成由于摩擦或装机而产生的巨大噪声,另外,在现代化的轴承生产中都会配有噪声测量仪和有效的降噪仪器,这些在电机厂的生产中也占有了觉多数位置;由于电机元件产生的噪声通常被认为是相对应大小的轴承被挪用到多数电机生产商,在进行噪声的分贝测试以后,轴承所发出的噪声是最大的,导致这些的原因有二:(1)轴承间的空隙较小,不能在轴承的制造上原始途径相匹配,导致轴承装入电机后内圈与外圈中间留有空隙,长时间使用会使轴承变形,引起摩擦从而产生噪声。(2)电机端盖和机座的刚度不合适产生噪声。由于轴承内圈装配在转轴上产生椭圆变形,径向减弱了轴承与电机的振动系统发生"调谐",从而引起振幅较大的轴向振动。值得注意的是,引起定子铁芯电磁振动的电磁力波,同时也作用在转子上。一般情况下,若转子刚度好可忽略它引起的弯曲振动,但它会通过轴承传到端盖及整个电机。1 . 3 多方面原因引起的电机噪声噪声产生还有另外一部分原因。如:在一般的情况下,机械噪声是电机噪声的主要来源。通常情况下,因散热需要,电机的密封性有限,致使在长期运转后,吸附的尘埃量会不断增加,影响了电机的散热性,运转时产生的热应力容易引起轴弯曲和位移,而轴热弯曲和热位移又会增加电机的噪音。2 降低电机噪声的工艺措施2 . 1 解决转子机械不平衡来有效控制噪声转子的不平衡量应尽可能减到最小,否则平衡精度就低。平衡精度与电机的规格、性质和使用条件有关。例如:船用电机颠簸性大,运行时间长,振动和噪声要小,平衡精度要求较高。转子铁芯的直径与长度之比越大,离心力越大,平衡精度要高。转子的转速越高,平衡精度要求亦高。电机在使用时的基础状况,如轴承和各支持部分的刚性差,平衡精度要求高。2 . 2 电机轴承降噪的主要方法电机设备的轴承噪音降低方法具体可从以下几点入手:(1)注意轴承的选择。大多数的电机轴承在运转过程当中,轴承的振动程度会随轴承内径的增加而增大,每增加5mm的直径,振动约增大1——2dB。(2)注意轴承径向游隙的大小。过大的径向游隙会引起低频噪声升高,反之,过小的间隙则会导致高频噪声升高。为了减少轴承旋转时的振动与噪声,轴承径向工作间隙应控制在1——9μm范围内为宜。(3)对轴承适当加压。其目的是为了消除转子的轴向间隙。一般可以选用波形弹簧垫圈或者是三点式弹性垫圈,且置于轴伸端。(4)对于噪声要求比较高的电机来说,就要选用低噪音轴承。当负载较小时,可以选用含油滑动轴承,它的噪声与同尺寸的滚动轴承相比一般可小10dB左右。(5)同一台电机应选用同一厂家生产的同一批次的、同规格同型号的轴承来装配,避免混装。2 . 3 其他方式的降噪方法对于电机设备的降噪工艺上有着多种方法,其中以两点举例说明:(1)轴承转轴配置,应避免轴承因反复敲击产生的噪音。装配轴承前,应对轴承进行清洗和消磁,装配时宜采用热胀法,并适量涂抹相应型号的润滑脂。(2)定转子及轴承承当避免噪音的方法设立质量控制点,实施重点控制,加工精度尽量靠近公差带中间值;同时生产企业的工艺水平和生产设备及工装都必须能够保证机械加工的精度。要提高机械加工的质量,必须在质量控制点的设立和检测手段上都要有绝对保证。3 结束语综上所述, 电机噪声对于人们的生活影响巨大,是电机生产中必须解决的问题。在电机生产中,如果较好的控制电机设备的运行,巧妙的使用各种工艺对电机设备进行噪声检验就能够有效的减少噪声污染,对于各个因素中电机设备应不断的更新,采用新工艺技术手段和方法保证使电机噪声降到最低。未来科技迅速发展,如果向彻底的消除噪声几乎是不可能的,但是,通过我们技术人员不断创新、吃苦耐劳的精神,一定能够将噪声降到人们满意的程度。

1)安装不当造成联轴器不对中、轴承座不水平。联轴器或分体式轴承座的对中没有调整好,对中精度差,初始状态轴承就处于扭曲状态。

如图1所示钢套、内小盖以及内防爆轴承盖三者之间形成较长的防爆曲路,并且防爆间隙很小。经过镶套处理后的轴承室镶套环高出配合端面,造成安装时轴承室和内防爆端盖的连接螺栓预紧力不对称,产生歪斜,导致钢套、内小盖、内防爆轴承盖相互摩擦,电机在高速运行中温度加剧上升,引起钢套、内小盖和内防爆轴承盖烧坏、粘结而造成抱轴故障。

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2)轴承游隙的选择。过小的游隙不利于油膜的形成和消除热膨胀量,尤其在使用环境温度较高时,过小的原始径向游隙将会使轴承在运行中因温度升高膨胀而间隙变小甚至为零,容易引起轴承发热。

2)普通轴承油脂注入量为内腔全部空间的1/2-3/4,在易污染环境、低速或中速,要求全部填满。

温馨提示:锤式破碎机的两个滚动轴承一般采用一端固定、一端自由的安装方法,这样,当工作时温度升高后,轴热膨胀后可自由游动不受阻卡。为此,安装时要注意此热伸长量的计算和预留,要使轴承端面与轴承座端盖的轴向间隙大于轴的热伸长量。

1)对于工厂用电机轴承,选用普通级C3或C4游隙组别,同步速较高的尤应如此;

例如:某篦冷机锤式破碎机轴承为22338K H2338,在轴承发热及窜轴时,处理措施不当,只是采用紧固非传动端紧定套的办法来处理窜轴和紧固轴承的配合。窜轴说明两个轴承与轴的配合都存在松动情况,只紧固一个轴承,虽然暂时解决了窜轴问题,但另一个轴承的配合仍是松动的,这会造成松动处的轴承磨损和发热,同时会使紧固处的轴承承受全部的轴向力,因此也变得容易松动。所以,实际结果反而是轴承发热和窜轴逐渐频繁。正确的方法是同时紧固两个轴承的紧定套。

1.1端盖跑套

特别是转子的不平衡因素比较突出,由于转子质量大,圆周速度高,失去平衡后会产生较大的离心力,使破碎机产生强烈振动,从而会加速轴承的磨损,引起轴承的发热。

2 抱轴故障

8、检修方法不当

图1中钢套、内小盖、内防爆轴承盖、轴承室、轴承挡油环、轴等零部件构成防爆曲路。镶套处理后的轴承室与轴承外圈的配合过盈略大,电动机运行时由于热膨胀,吃掉轴承间隙,造成轴承磨损,引起发热,直至轴承外圈和轴承室粘结。

3未能按时换油、润滑油变质

1.2原因分析

3、安装质量不良

抱轴是指轴承、轴、轴承盖、防爆曲路等转动部件与不转动部件相互摩擦,产生高温、恶性循环而相互粘连在一起,使转子轴不能转动。由于防爆结构的轴承室、内盖、曲路环、迷宫环及相应的配合要求有较高的垂直度、平行度和同心度等形位公差的要求,在实际的零部件加工、检测手段等不完全能达到设计要求,使在电机装配和运行中,因隔爆间隙小,不利于散热使其电机温度升高,轴受热膨胀,致使隔爆间隙更小,长期的摩擦发热直至轴承烧坏、粘结而造成抱轴故障。

轴承的磨损是轴承使用中最主要的故障,持续的磨损会使轴承的内圈、外圈、滚动体、保持架等发生尺寸变化,甚至产生麻点或剥落等。

电动机滚动轴承主要由四部分组成,分别是内圈、外圈、滚动体和保持架,一般情况下内圈与传动轴的轴承档配合,随电机工作一起转动;外圈则安装端盖、箱体等其他支撑物上。端盖跑套是由于轴承外圈与端盖轴承室的配合过松,因而在电机旋转时,外圈在端盖中发生缓慢转动,长时间运行会在端盖的配合面上磨出一道沟槽,严重时电机就要发生振动。

篦冷机配套的锤式破碎机,工艺操作正常的情况下,熟料的温度为环境温度 65℃,但当操作不正常时,熟料的温度较高,环境温度高也会使轴承的温度升高,因此,需要重视破碎机对工作环境的要求。

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6、轴承的磨损及配合失效

2.3处理措施

1、轴承设计选型不当

配合精度差、结构不合理将会影响电动机长周期运行的可靠性。轴承与轴承室的配合为“动配合”,配合间隙一般要求在 0.015~ 0.020mm之间,形状公差不要求存在士0.005ram的椭圆度和锥度,粗糙度为0.8或1.6。即使在常温下轴承外径与轴承室之间留有0.020mm的间隙配合,当电动机运行温度超过80℃以后,轴承外径的膨胀率要超过轴承室的膨胀率,由原来的动配合变成几微米的过盈配合,也不会发生跑套现象。

要根据轴承运转温度、速度指数、载荷特征、润滑方式等因素选用滚动轴承润滑剂,润滑剂选用不当,粘度过低或过高,难以形成油膜,会使轴承运行中产生的热量无法带走,引起轴承发热。

2)轴承室内径和轴承档外径的加工尺寸应尽量控制在合理的公差范围之内;按工况选用防爆电机用轴承,确保轴承本身的质量要求;电动机运行时保持轴承的良好润滑。

设备零部件,尤其是轴承座的加工精度达不到要求,也是锤破轴承发热的一个重要因素。轴承座孔的加工要保证孔的公差、粗糙度及圆柱度要求。孔公差过小则配合时使轴承游隙过小,过大则配合松动,这两种情况都会引起轴承发热。

关键词:防爆电动机;跑套;抱轴;故障分析;处理措施

1润滑剂的选用及润滑方式不合理

3 总结

加油过少或过多,会因缺油或油过多搅动大,引起发热。

2.3.4轴承润滑要求

5、振动因素

1.3处理措施

如果此预留的间隙值不足,轴受热膨胀后轴承的端面就会与轴承座端盖顶死,从而引起轴承发热甚至烧坏。

2.2原因分析

2)安装时自由端轴承没有留足热膨胀量,致使此端轴承在工作时不能自由伸展,从而引起轴承承受较大的轴向力发热甚至烧坏。

实际电动机设备中当端盖轴承室内径加工尺寸为200 0.027mm时,动配合间隙过大,并且检测所得轴承室的椭圆度、锥度在0.020mm以上,加之粗糙度精度不高,故导致轴承外圈在轴承室中随着电机的转动而缓慢转动,长时间轴承室被磨出沟槽,发生跑套现象。

锤式破碎机属于重载荷设备,启动时是重载启动,运行时载荷较重且有冲击负荷,所以,滚动轴承选用时特别要注意两个方面的问题:

2.3.3轴承本身质量要求

在锤式破碎机带紧定套的轴承使用中,由于检修方法不当造成轴承配合过紧或一边紧一边松的情况,也会引起轴承发热及轴承的磨损。带紧定套的轴承的特点是轴承的游隙可以通过紧定套来调节,但调节不当会造成紧定套的破裂或配合的松动。

某型号电动机的与轴承配合的端盖轴承室内径为200mm,加工公差范围为(-0.014~ 0.030mm),若端盖轴承室内径加工尺寸为200 0.027mm时,电动机出现跑套现象,即轴承外圈在轴承室中将随着电机的转动而缓慢转动。

及润滑油中含有铁屑等杂质,导致润滑状况恶化。

2.3.1轴承内、外径公差的配合精度

轴承配合间隙增大,运转元件的表面粗糙度增加,会降低轴承运转精度,因而也会降低机器的运行精度,从而引起轴承的温度升高、振动增加、噪声增大,严重时就会导致发热、振动加剧、轴承烧毁甚至引起轴的弯曲。

防爆电机的轴承应选用电机专用轴承,其精度、径向游隙的选择将直接影响其使用寿命,对于中大型电机用轴承径向游隙应大一点,为轴承的热膨胀留一定的裕度。

1)轴承的负载选择。如果选用的轴承额定负荷低,运行中轴承磨损严重,会引起轴承发热及寿命缩短。

1 跑套故障

4轴承座漏油等原因造成轴承缺油发热失效

2)对于要求较高的场合,应选用精度等级较高的C3或C4游隙组别,对无此精度要求等级的大游隙组别轴承,则可依据长周期运行或低噪声运行的条件进行选择。

1、轴承选用不当

1)保证满足端盖机加工精度高、形位公差小、粗糙度精度高等设计要求;

润滑不良包括选用的润滑剂不当、油脂的填充量或油位不当、油(脂)变质或缺油(脂)

造成电机跑套故障和抱轴故障的原因是多方面的,解决跑套和抱轴问题,需从电动机结构、工艺方面、加工手段及使用维护等方面人手解决。

安装质量不良主要表现在轴承座不水平、联轴器不对中及轴承没有留足热膨胀量等方面。

某炼油装置三相异步电动机型号为YAA400S1-2-W;功率:200kW;电压:6000V;在切换装置的过程中发现电动机后端杂音较大,电动机非轴伸端温度急速上升,有冒烟现象,操作人员紧急停车。经检测发现电动机非轴伸端轴承架没有散架,但无法转动,轴承与轴承室发生粘连;非轴伸端内小盖、钢套、内防爆轴承盖发生粘连,抱死在轴上。

另外,轴承在运转过程中,会出现配合松动等失效,也会引起轴承发热。

防爆电动机是在易燃易爆场所使用的一种电机,运行时不产生火花。石化行业日趋发展使炼油装置大型化、运行连续化,要求系统运行实现长周期、免维修或少维修,因此,防爆电动机就成为上述要求的关键设备。但是随着大型炼油装置类型的不断增加,所需配套电动机的种类和规格的猛增,致使大型防爆电机(隔爆型、增安型和无火花型)的数量也越来越多。大型电动机运作时,由于其所传递的功率较大,在传递力矩的过程中,受到较大的机械冲击力,并且在电动机与装置连接的各零部件加工精度和安装工艺未能达到设计要求时,往往会造成电机上各部件的机械疲劳损伤,尤其是当轴承等零部件发生损坏时,电动机出现跑套和抱轴等机械故障,将导致电动机损坏。本文针对实际炼油装置大型电动机运行时出现的跑套和和抱轴故障现象,对此进行原因分析并提出处理方法。

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1)不同的轴承类型、结构选用不同的润滑油脂种类,告诉轴承选用基础油粘度高、稠度大润滑油脂;高负荷时,选择极压润滑脂;轴承中等负荷,则选择耐磨润滑脂;轴承保持架含铜等有色金属,避免用含硫、磷添加剂的润滑脂;

2、设备零部件的加工精度达不到要求

对轴承润滑失效(包括润滑油脂选用不当,润滑油脂内有杂质及严重老化)所引起的抱轴,应注意润滑油脂的选择和加入量,以及润滑油脂的使用和保养。

4、润滑不良

2)保证端盖轴承室与轴承装配时的同心度要求、端盖与机座配合端面的形位公差要求及配合精度要求;

本文对锤破轴承的发热9种原因做了比较详细的分析,并提出相应的解决措施和注意事项,以利于锤式破碎机的使用和维护。

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9、环境温度过高

结合实际生产装置,从电动机结构、工艺、加工手段及使用维护等方面对防爆电动机的跑套和抱轴故障原因进行了分析和汇总,针对产生故障的主要因素,提出了减小跑套和抱轴故障现象的处理措施。

轴承发热是锤式破碎机运行中经常出现的主要故障之一。发热原因主要有轴承设计选型不当、零部件加工质量不良、安装不合要求、润滑剂的选用不当等。

在轴承制造、装配、运输过程中,可能会因多种因素造成轴承滚道剥离、卡伤、破损、压痕、异常磨损、烧结、电蚀、锈腐蚀等;装配过程中用力不均,也可能会引起保持架发生变形,增加它与滚动体之间的摩擦,甚至使某些滚动体卡死不能滚动,或造成保持架与内外圈发生摩擦等。解决此类问题的办法是严格遵守轴承使用、保养要求,遵守工艺操作要求。

7、V型带拉紧力过大

润滑油脂的作用是在滚动体与滚道之间产生润滑油膜,以减小滚动摩擦系数,进而减小摩擦损耗及轴承发热,并可防止生锈、腐蚀等。

遇到锤式破碎机轴承发热故障时,要从设计、加工、安装、润滑、使用、维护及维修等多个方面综合分析,找出原因,及时处理,避免大的损失。欢迎留言交流你遇到的问题。

轴承内径与轴档配合及轴承外径与轴承室内径的配合过盈略大,由于热膨胀致使配合间隙减小而研伤轴承,引起发热,直至轴承损伤坏,发生抱轴。为此,对轴承室内径和轴承档外径的加工尺寸应尽量控制在公差范围的中间公差,根据相关资料得到,轴承室内径和轴承档外径的加工尺寸的公差见表1,2。

锤式破碎机的振动对轴承的磨损及温升也有影响。振动源有转子的不平衡、安装不对正、轴承座联接螺栓松动及电动机传过来的振动等。

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滚动轴承与轴或孔的配合不当,当轴承工作时,由于摩擦发热和其他热源的影响,套圈的温度会高于相配合零件的温度,内圈的热膨胀量会引发它与轴颈配合的松动,而外圈的热膨胀量会引起它与外壳孔配合的变紧,这都会引起轴承发热。

2.1抱轴

由于锤式破碎机属于重载荷设备,对于润滑剂的选用,存在着一些误区,有一味追求高粘度的倾向。油的粘度选用过大的话,不仅会增大润滑油中分子之间的内部摩擦,而且也会增大与金属之间的摩擦,从而生热过多。

3)镶套法处理。如果磨损沟槽深度在0.2mm以上,先将磨损处车平,将镶嵌的钢套车好,轴承室与钢套的配合为过盈配合,配合公差为0.03-0.05mm左右,然后将镶套打入,再精车钢套,使内孔符合轴承室尺寸。

2加油(脂)的量不当

2.3.2轴承的选用要求

2轴承与轴或孔的设计配合不当

1)保证满足端盖机加工精度高、形位公差小和粗糙度精度高;满足端盖轴承室与轴承装配时的同心度、端盖与机座配合端面的形位公差及配合精度等要求,可防止出现跑套现象;

当锤式破碎机采用v带传动时,如果V带的拉紧力过大,也会引起轴承发热及V带与轴承的加速磨损。

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关键词: 日记 电机 设备 轴承 噪声

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