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淺談低壓隔爆型三相異步電動機IP66防護結構

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發(fā)布時間：

2020-07-27

低壓隔爆型三相異步電動機廣泛應用于石油、化工、煤炭等行業(yè),設備大都是常年連續(xù)運行,提高電動機的防護等級，能有效提高電動機軸承的使用壽命,減少電動機的故障率,可以延長電動機的使用期限,因此,越來越多的用戶要求提高電動機防護等級,但是,低壓隔爆型電動機接線盒和機座部分的IP66防護等級較容易達到，而電動機軸承部位的IP66防護結構設計是提高電動機防護等級的難點。

電動機軸貫通部分防護結構設計

1.1 低壓隔爆型電動機軸貫通結構
常見的低壓隔爆型電動機軸貫通結構有兩種,一-種是端蓋與軸承外蓋鑄成一體的結構,如圖1所示;另一種是帶軸承內、外蓋結構,如圖2所示。端蓋與軸承外蓋鑄成一體的軸貫通防護結構的設計難點是解決轉動部分進水問題,對于帶軸承內、外蓋的軸貫通結構，不僅要解決轉動部分進水問題，還需解決軸承內外蓋及聯(lián)接螺栓處的進水問題。
1.2軸貫通部分兩種防護結構設計
(1) 第一種是采用骨架油封結構。該結構為常規(guī)的密封結構，通過選用合適的骨架油封材料，以及合理的選用骨架油封與轉軸;的配合尺寸即可滿足IP66 防護試驗要求。圖3的優(yōu)點是對現(xiàn)有電動機的結構改動較小，不需新做工裝及模具,缺點是對骨架油封的結構尺寸和材料要求較高，并且機械損耗較大,不適合在高效及超高效電動機產品中選用。
(2)第二種是采用軸面油封結構,如圖4所示。該結構是一種新型的軸貫通密封結構，通過軸面油封的金屬外殼與軸小過盈配合,來實現(xiàn)軸面油封與軸之間的密封和定位。做防水試驗時，通過軸面油封金屬外殼的防護,對橡膠密封環(huán)的強烈噴水沖擊得到有效地減弱,使橡膠密封環(huán)與密封配合面能始終有效地接觸,達到良好的防水效果。圖4的優(yōu)點是結構簡單、防護性能穩(wěn)定、機械損耗小，適合在開發(fā)高效電動機中應用;缺點是需要開發(fā)設計相應的軸承外蓋(端蓋)和轉軸配合結構,并且需要采用專用的工具安裝軸面油封,成本投入較大，適合開發(fā)新系列產品中選用。
（3）以上兩種軸貫通部分防護結構不僅適用于圖1的結構，也適用于圖2的結構,且均通過了IP66防護試驗，具體選用哪- -種防護結構效果更好，需根據(jù)所開發(fā)產品的側重點合理選用。
1.3 軸承外蓋、軸承內蓋、端蓋及聯(lián)接螺栓部分防護結構設計
(1)第一種防護結構是采用法蘭螺栓(GB/T5787)安裝聯(lián)接,如圖5所示。該結構要求軸承外蓋和端蓋需有較高的加工精度和平面度，并且要適當減小軸承外蓋和端蓋安裝孔的直徑,提高安裝光孔和軸承內蓋螺孔的位置度;圖5的優(yōu)點是設計結構簡單,，缺點是對軸承外蓋和端蓋配合面的平面度要求較高,對軸承內、外蓋和端蓋安裝孔的位置度要求較高,加工及裝配工藝性較差,僅適合單件或小批量生產。
(2)第二種防護結構是在安裝螺栓(GB/T5782)下面增加O形密封圈,如圖6所示。該結構是在圖5結構上優(yōu)化設計,需在軸承外蓋安裝孔處增加O形密封圈槽,并增加特制加厚的金屬墊圈，以保護O形密封圈不被墊圈(GB/T93)壓壞仍然要求軸承外蓋及端蓋有較高的加工精度和平面度;但是對軸承內、外蓋和端蓋安裝孔的孔徑及位置度不做特殊要求，從而大大降低了加工工藝難度,改善了零件的裝配工藝性;由于我公司系列開發(fā)了IP66防護等級的高效隔爆型三相異步電動機,圖6的加工及裝配工藝性仍然不能滿足產品批量生產需要。
(3)第三種是采用雙O型密封圈防護結構，如圖7所示。該結構是在圖6防護結構上的進一步優(yōu)化設計,將軸承外蓋安裝孔處的0型密封圈槽改放在在端蓋安裝孔處,并在軸承外蓋止口處增加O形密封圈槽,取消了圖6防護結構中金屬墊圈，以及軸承外蓋與端蓋配合面的平面度要求。解決了零件加工及裝配工藝性差的難題,滿足了產品批量生產的要求。
以上三種防護結構均通過了IP66防護試驗需根據(jù)開發(fā)產品的生產、加工方式進行合理選用。
通過對低壓隔爆型電動機的結構分析,提出了幾種適應不同生產加工方式的軸承部位的防護結構;其中,采用雙0型密封圈防護結構和軸面油封防護結構相配合,使電動機具有了高防護、低損耗的特點,該軸承部位防護結構具有結構新穎、工藝性好、易于加工等優(yōu)點,具有一定的創(chuàng)新性。