从电机本身的实际运行需求出发,两端支撑一套轴承比较经济,两个支撑点的轴承系统结构也比较简单。然而,在一些高低压大功率电机中,往往需要三轴承结构。
三轴承电机采用驱动端两套轴承,非驱动端一套轴承。对于这个问题,基于前两篇文章讨论的电机固定端和浮动端的话题,更容易理解三轴承电机。
在三轴承电机中,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,另一套是仅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运行条件。电机的非驱动端,即电机的浮动端,可以根据实际需求匹配轴承。
对于三轴承电机,驱动端的深沟球轴承是电机的定位轴承,只起到轴向尺寸限制的作用,不承担径向载荷的作用。所以大部分轴承和轴承室都是带间隙配合的,采用的是轻窄系列轴承。
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配合有不同的设计思路。有的厂家会把内外轴承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来调整内外轴承盖的止动高度。只要质量控制措施到位,生产组织过程得到控制,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,大量的零件和部件要标准化设计制造,便于设计零件的简化和生产组织管理。
电机轴向位移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,也是一个非常关键的因素,那就是电机磁中心线的控制,即保证电机运行时机械中心线与磁中心线重合。
导致电机轴转动的因素是转子部分上的轴向力。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;轴承上轴向定位台阶的推力等。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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