从电机本身的实际运行要求出发,每端支撑一套轴承比较经济,两个支撑点的轴承系统结构相对简单。但在一些高低压大功率电机中,往往需要采用三轴承结构。
三轴承电机在驱动端采用两套轴承,在非驱动端采用一套轴承。对于这个问题,基于前两篇文章提到的电机固定端和浮动端的话题,很容易理解三轴承结构的电机。
在三轴承结构电机中,驱动端采用两套轴承,一套是能承受较大径向载荷的圆柱滚子轴承,另一套是只用于电机轴向定位的深沟球轴承,即电机的驱动端是有足够载荷能力的固定端,既能满足被拖设备的安装精度要求,又能满足较大径向载荷的工况。电机的非驱动端,也就是电机的浮动端,可以根据实际需求与轴承相匹配。
对于三轴承结构的电机,驱动端的深沟球轴承是电机的定位轴承,只起轴向尺寸限制的作用,不承担径向载荷的作用。所以轴承与轴承室的配合大部分是间隙配合,选用轻窄系列轴承。
整个电机轴向尺寸链的尺寸控制是质量控制的关键,尤其是轴承系统的轴向尺寸链控制,关系到电机运行时的匹配精度;不同厂家对轴承系统的轴向匹配有不同的设计思路。有的厂家会把轴承内外盖作为相对固定的零件,通过调整端盖或轴承套的轴向尺寸来调整配合关系,有的厂家会把端盖或轴承套作为相对固定的零件,调整轴承内外盖的接合高度。只要质量控制措施到位,生产组织流程得到控制,不同的设计思路都是可行的。但从零件系列化和通用化的管理思路分析,对于大量的零件要进行标准化设计和生产,以利于设计零件的简化和生产组织管理。
电机轴向运动是大型电机质量控制的关键。一方面需要通过加工零件的配合精度来保证,另一方面也是一个很关键的因素,就是电机的磁中心线的控制,也就是保证电机运行时机械中心线和磁中心线程度的重合。
导致电机轴移动的因素是转子上的轴向力。产生轴向力的原因包括:轴流风机产生的轴向力;电磁场变化产生的轴向力,即电机转子轴向错位时产生的轴向力;轴承轴向定位台阶推力等。为了避免此类因素的影响,应从设计和制造层面进行必要的控制。
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