正压型防爆电动机滑动轴承渗油分析①

庄 重, 邢森焱， 杨锡军

(1.哈电集团佳木斯电动机股份有限公司，黑龙江 佳木斯 154002;2.佳木斯大学信息电子技术学院,黑龙江 佳木斯 154007;3.佳木斯大学学报管理部，黑龙江 佳木斯 154007)

0 引 言

滑动轴承渗油一直是高压电动机质量公关的重要方向，以往有很多针对滑动轴承渗油的研究，但多数都是对于电动机内腔负压的情况，电动机内腔冷却用循环风引起局部负压，负压引起内部渗油。近年来，因正压型防爆电动机的防爆性能可靠、制造成本低、可制造功率密度大等原因而被广泛应用。但正压型防爆电机也有缺陷，例如，因其工作时内腔压力高于外界压力，导致其电动机外部渗油，而且大都是从滑动轴承与轴的结合处向外渗透。

1 渗油情况分析

1、从正压吹扫装置参数设定对渗油的影响入手，以下列举了两种正压型电动机出现渗油问题情况分析。

电动机渗油情况见下表：

表1

现场处理反馈信息如下：

1) 第1项吹扫装置厂家现场调节电动机内部压力参数，由1000Pa降到600Pa，电动机渗油现象消失。

2)第2项吹扫装置厂家现场调节电动机内部压力参数，由1000Pa降到617Pa。调整进油油压为0.085MPa，电动机渗油现象消失。

通过以上现场处理的反馈信息，有效减少了正压电动机向外渗油的现象，吹扫装置中配有1个“CLAPS Sensor”低气压测试点，出厂默认设定值在1000Pa，适当调整降低到600Pa左右(数值需现场调整，保证电动机在保压状态下，适当调低设定值不影响电动机正常工作，注意：需要使用专用工具-高精度管道压力表对压力进行调节)。

除了调压方法外，通过收集相关电动机渗油资料及在正压型电动机上所做的试验，总结出电动机风路及滑动轴承结构两方面的改进方案。

2、电动机内循环风压对渗油的影响。

电动机在做正压试验时(断电)，观察到通常从滑动轴承与轴表面接触部分，即轴贯通部分气体泄漏量最大(见图1)。电动机工作时，润滑油被甩油环带到轴的表面进行润滑，因此时轴贯通部分气体泄漏量很大，气体泄漏时极易把油通过轴贯通吹到电动机外侧。虽然电动机工作时，内腔冷却用循环风引起局部负压可以平衡掉部分正压，使气体泄漏量在工作时相比断电时减少，相应的渗油量减少，但轴贯通处依然存在向外渗油的隐患。

图1

2 改进方法

1)改进方法1：

在电动机外侧滑动轴承外盖内的轴贯通部分通入正压气体，使电动机外侧滑动轴承外盖内形成正压区，保持内腔气压平衡，完成气封。

操作方法：将吹扫装置管路引出分支，直通电动机外侧的滑动轴承外盖处。同时可以在支路上安装气压调节阀及压力表。通常接入两个支路，通风管内径约Φ15，见图2。

图2 正压气体密封

汇总以上结构部分的改进如图6：

图6 结构部分的改进

如果不是从轴贯通处渗油，可以把气压调节阀关闭；若是从轴贯通处渗油，则需要把气压调节阀打开，缓慢调节压力，直到轴贯通不再渗油为止。

2)改进方法2：(只适用于单旋向的电动机)

在电动机内侧滑动轴承内盖的轴贯通部分，加强与电动机旋转方向相反的螺纹槽。导致电动机在旋转时，螺纹槽上会产生一个反方向的气压，进而平衡掉一部分滑动轴承内腔的正压。

具体结构见图3(图3中假设电动机是顺时针方向旋转)。

图3 反螺纹轴套

具体操作如下，首先加工一个反向螺纹轴套，把其过盈热套在轴上，安装位置在电动机内侧滑动轴承内盖的轴上，轴套螺纹与滑动轴承内盖保留间隙配合，螺纹大小、螺距等需要根据电动机转速及需要的压力及轴台尺寸具体设计。

3 电动机滑动轴承结构的改进

1)轴承进油油压对渗油的影响显而易见，所以现场电动机调试时将油位在保持在观察窗的1/2～2/3之间，尽量调低进油油压。

2)提高轴承与轴接触面的加工精度，轴承与轴接合面间隙不大于0.02mm，密封圈与轴接合面的间隙也不大于0.02mm。

3)若正压电动机出现从滑动轴承顶部呼吸阀处渗油(呼吸阀位置见图1)情况时，处理方案如下：

先是将呼吸阀管加高，但仍然从呼吸阀处渗油。其原因为电动机工作时产生高温，致使轴承内油温升高，进而产生油雾，油雾从呼吸阀排出所致。所以，可以考虑取消正压电动机的呼吸阀，呼吸阀处可用闷盖堵住即可。

4)在滑动轴承内盖的下方，有两个平衡气压孔，通过胶皮管或钢管连通到滑动轴承瓦座外侧，与大气环境连通，是平衡滑动轴承内部气压的结构。在正压电动机工作时，气体可以从平衡气压孔排出，平衡掉部分滑动轴承内腔正压，防止渗油。平衡气压孔位置见图4。

图4 平衡气压孔

但从电动机的实际工作效果考虑，滑动轴承需要在内盖中加工四个平衡气压孔，方可使之达到气压的真正平衡。可以从滑动轴承内盖的上方加工，并与胶皮软管连通，同时在管子末端安装一套呼吸阀，用来预防杂物进入。呼吸阀后面还可配一个气压调节阀，用来调节气体的排出。具体结构见图5。

图5 新增加气压平衡孔结构

4 结 语

通过以上方法的改进，可以有效防止正压型防爆电动机滑动轴承渗油。但需注意，调整正压吹扫装置的参数，应由专业技术人员来调节。因为参数设置不合理，易造成电动机内腔压力不稳，存在安全隐患。所以，渗油解决方案应该先从结构改进上入手，无法消除时，最后选择进行压力调节。