Підшипникова система є дуже важливим елементом якості та експлуатації моторних виробів. Перегрів підшипників часто є основною причиною виходу з ладу підшипникової системи. Перегрів підшипників може призвести до деградації та виходу з ладу мастила підшипників, що спричиняє деформацію внутрішніх та зовнішніх кілець і сепараторів підшипників. У легких випадках це призводить до проблем із шумом підшипників; у важких випадках це призводить до виходу з ладу всього двигуна через перегорання підшипникової системи. Для двигунів базової серії проблем із підшипниковою системою відносно менше, і може бути достатньо регулярного технічного обслуговування та догляду відповідно до вимог до використання та технічного обслуговування двигуна. Однак для двигунів, що використовуються з перетворенням частоти, а також для низьковольтних, потужних та високовольтних двигунів проблеми із підшипниковою системою виникають відносно частіше та їх важче вирішити.
Аналіз та короткий виклад причин нагрівання підшипників двигуна
(1) Проблема відповідності між допуском посадки та умовами експлуатації двигуна. Щодо цієї проблеми ми провели спеціальний аналіз та обговорення у відповідній статті про підшипники двигунів. Особливо для різних серій підшипників, дотримання їхнього нормального робочого зазору залежить від розмірних допусків пов'язаних компонентів. Наприклад, робочий зазор радіальних кулькових підшипників повинен контролюватися до нульового зазору або злегка попередньо затягнутого негативного зазору. У той час як робочий зазор циліндричних роликових підшипників повинен бути позитивним зазором. Навіть якщо він дуже малий, він повинен існувати. Щодо цього аспекту, ми не будемо детально розглядати його тут. Однак на практиці часто трапляються ситуації, коли посадка підшипника з певних причин не підходить, або через натяг робочий зазор є невідповідним, а також бувають випадки, коли підшипник виходить з місця через надмірний зазор посадки. Все це призводить до руйнування системи підшипників двигуна протягом короткого періоду часу.
(2) Проблема вигорання підшипника, спричинена електрохімічною корозією. Ця проблема така ж, як і проблема осьового струму, яку ми обговорювали раніше. Необхідною умовою для виникнення осьового струму є осьова напруга та замкнене коло. Для двигунів, що працюють в умовах змінної частоти, а також для потужних та високовольтних двигунів, генеруватиметься осьова напруга різного ступеня. Коли ізоляційні властивості мастила не можуть витримувати осьову напругу, великий осьовий струм утворює замкнене коло через підшипник та спричиняє проблеми з вигоранням компонентів підшипникової системи. На ранній стадії вигорання проявляється у вигляді шуму підшипника, що супроводжується нагріванням. За дуже короткий проміжок часу, через пошкодження компонентів підшипника та проблеми з нагріванням, підшипникова система зазнає серйозної поломки.
Осьовий струм спричиняє багато проблем. Деякі двигуни можуть працювати ненормально протягом певного часу, тоді як інші можуть зазнати серйозних поломок протягом кількох годин. Щодо цієї проблеми, її часто розглядають як проблему якості підшипників. Повторна заміна підшипників не вирішить проблему. Вжиття необхідних заходів на етапах проектування та виробництва, а також вибір високоякісних перетворювачів частоти під час використання є дуже ефективними та необхідними заходами.
(3) Проблеми з нагріванням, спричинені непридатністю системи змащення. Ми обговорювали це питання в багатьох попередніх статтях. Однією з ситуацій є непридатність самої конструкції. Масляна камера підшипника занадто велика і не може забезпечити належну циркуляцію, що призводить до несправності підшипника; занадто багато мастила заповнено в систему підшипника, що призводить до поганого відведення тепла; мастило не відповідає умовам експлуатації, що призводить до його руйнування через нагрівання або утворення грудочок через холод, що призводить до перегріву підшипника через погане змащення; особливо під час роботи двигуна, регулярне технічне обслуговування та ремонт є особливо важливими.
(4) Проблеми, пов'язані з перегрівом підшипників, спричиненим підвищенням температури двигуна або температури робочого середовища. Деякі двигуни мають притаманні недоліки та страждають від проблем з високою температурою. Хоча деякі двигуни працюють у суворих умовах, такі як двигуни повітряних компресорів, що працюють в умовах високої температури, це створює значні труднощі для системи підшипників. З огляду на цю проблему, слід ретельно враховувати матеріал підшипника та характеристики мастила, щоб уникнути виникнення проблем з якістю в системі підшипників.
Звичайно, існує багато інших причин, які можуть призвести до проблем із якістю підшипникової системи. Однак, якщо врахувати ключові моменти та визначити корінні причини проблем, можна забезпечити безпеку та стабільність якості підшипникової системи двигуна.
Час публікації: 07 липня 2025 р.