Ремонт подшипников качения

При ремонте электрической машины с подшипниками качения, как правило, ограничиваются промывкой подшипников и закладкой в них новой порции соответствующей смазки. Подшипник промывают в ванне, затем шприцем вводят в него консистентную рабочую смазку, представляющую собой смесь минерального масла и мыла. Для подшипников машин малой и средней мощности применяют смазку марок УТВ (универсальная тугоплавкая водостойкая) или ЦИАТИМ-201.

Иногда у подшипника качения оказываются поврежденными поверхности шариков или роликов и дорожек качения. Износ последних вызывается абразивным истиранием вследствие попадания в подшипник мелких твердых частиц. Рабочая поверхность такого подшипника принимает характерный матовый оттенок.
Наиболее частой причиной преждевременного износа и выхода из строя подшипников качения является их перегрузка.

Лабораторными испытаниями установлено, что при дополнительном увеличении нагрузки на подшипник на 50 % срок его службы сокращается в три раза, а на 100 % — в 8 — 10 раз. Степень износа подшипников качения определяют, измеряя их радиальные и аксиальные зазоры на несложных приспособлениях, изготовляемых в мастерских электроцеха предприятия.

Подшипники заменяют новыми при следующих неустранимых дефектах, определяемых внешним осмотром: трещинах или сколах на кольцах, сепараторах или шариках (роликах); вмятинах или забоинах на поверхностях дорожек качения; признаках шелушения или выкрашивания поверхностей дорожек качения; царапинах или глубоких рисках, расположенных поперек пути качения шариков (роликов); повреждениях посадочных поверхностей, препятствующих посадке подшипника на вал или в корпусе двигателя или ухудшающих ее; стуке, не устраняемом после промывки, повышенном шуме в подшипнике; забоинах или вмятинах на поверхности сепаратора; наличии четких отпечатков шариков (роликов) на дорожках качения.

Чтобы облегчить посадку подшипников на валу и обеспечить ее плотность, подшипники нагревают до 80 — 90 °С в масляной ванне или индукционным методом при помощи специального аппарата. Однако, несмотря на широкую распространенность этого метода нагрева, он имеет ряд недостатков. Подшипник нагревается длительное время и неравномерно: больше нагревается та его часть, которая расположена ближе к источнику тепла, подогревающего масло в ванне.

Метод индукционного нагрева подшипников качения в специальном аппарате лишен этих недостатков. Индукционным методом подшипники нагреваются примерно в 3 раза быстрее, чем в масляной ванне. Аппарат вмонтирован в огнестойкую асбоцементную плиту, на которую кладут нагреваемый подшипник.

Для снятия шарикового подшипника с вала пользуются винтовым съемником. Подшипники стягивают за внутреннее кольцо, чтобы усилие стягивания не передавалось шарикам. При стягивании подшипника за наружное кольцо последнее может лопнуть вследствие расклинивания его шариками.

Изношенный подшипник заменяют подшипником того же номера. В исключительных случаях можно применять подшипник, габаритные размеры которого допускают установку в гнездо при помощи промежуточных втулок (по наружному и внутреннему диаметру) и упорных колец (по ширине). Набивают подшипник густой смазкой на 2/3 объема камеры во избежание ее выдавливания в двигатель.

Источник

Ремонт подшипников

Подшипники скольжения ремонтируют в тех случаях, когда происходит износ слоя баббита и образование больших зазоров между валом и вкладышем.

Местные повреждения антифрикционного слоя (задиры, выбоины, раковины, риски и т. п.) устраняют без перезаливки. Углубления раковин, выбоин заплавляют прутками из того же антифрикционного материала с помощью газовой сварки или электросварки угольным электродом. Риски, царапины пришабривают по острым краям, не выбирая их на всю глубину. Дефекты вкладышей выявляют внешним осмотром. Отслоения вкладыша обнаруживают на слух при легком его простукивании молотком. Монолитные вкладыши при этом звучат звонко и чисто, без дребезжания.

Трещины антифрикционного слоя обнаруживают испытаниями «на керосин». Вкладыши погружают в керосин на 15 мин. Затем насухо протирают поверхность трения и покрывают ее тонким слоем мелового раствора. На высохшем меле керосин, проникший в трещины, проявляется в виде бурых маслянистых линий. Обнаруженные дефекты устраняют с помощью перезаливки антифрикционного слоя.

Ремонт подшипников скольжения заключается в подготовке, заливке и обработке вновь изготовленных подшипников.

При подготовке вкладышей к заливке их тщательно очищают от грязи и масла, промывая в 10 %-ном растворе каустической соды, освобождают от старого баббита, промывают в растворителе, затем в горячей воде, насухо вытирают чистыми тряпками и лудят.

Перезаливка вкладышей может проводиться двумя способами: статическим или динамическим (центробежным). Центробежный способ более предпочтителен, так как антифрикционный слой имеет плотную структуру и прочное сцепление со стенками вкладыша, расход материала сокращается на 8—10%. Отработавший антифрикционный слой выплавляют (полученный от расплавления баббит сохраняют для очистки, восстановления и повторного использования).

Для заливки подшипников, работающих при высоких удельных давлениях и окружных скоростях валов более 5 м/с применяют баббит Б83 с большим содержанием олова, повышенным содержанием меди и не содержащий свинца. Для прочих подшипников применяют более дешевые баббиты Б16 и БН или алюминиевый сплав алькусин Д.

Вкладыш перед заливкой баббита очищают, протравливают в течение 3 мин в 15 %-ном растворе соляной или серной кислоты и непосредственно перед заливкой облуживают. Баббит для заливки расплавляют в металлических тиглях. Поверхность расплава очищают от шлака и защищают от окисления слоем древесного угля. Баббит Б83 следует заливать при температуре 400 °С, а Б16 — при температуре 450 °С. При этих температурах поверхность баббита будет иметь ровный серебристый цвет. Перегрев баббита, как и его недогрев, снижает надежность соединения сплава с поверхностью подшипника и ухудшает механические качества слоя баббита. Перед заливкой температура вкладыша должна быть 200-260 °С. Нагретый баббит перемешивают раскаленным стальным стержнем.

При ручной заливке вкладыши устанавливают на поддон, зажатый в тисках, и строго по центру вставляют в них стержень из сухого дерева или куска стальной трубы соответствующего диаметра с учетом усадки баббита (0,5 —0,7%) и припуска на механическую обработку (5 — 6 мм). Стержень центрируют полосками нелуженой стали, вставленными в стык вкладышей, и стягивают вкладыши хомутом посредством болтов с барашками. При заливке следят за равномерностью струи. Ковш с расплавленным баббитом держат как можно ближе к вкладышам, чтобы избежать быстрого охлаждения струи баббита. Этот способ заливки применяют при небольших количествах заливок.

Рис. 112. Приспособление для центробежной заливки подшипников скольжения:
1 — вращающаяся крышка; 2 — неподвижная оправка; 3 — радиальный подшипник; 4 — упорный подшипник; 5 — вкладыш.

Центробежную заливку осуществляют в приспособлении (рис. 112), вращающемся в планшайбе, навернутой на шпиндель токарного станка. Вкладыш 5 скрепляют надежным хомутом, устанавливают в сменные переходные фланцы и зажимают между планшайбой и вращающейся крышкой 1. Крышка вращается на радиальных 3 и упорных 4 подшипниках, установленных на неподвижной полой оправке 2, укрепленной в задней бабке станка. Заливку ведут через воронку с направляющим патрубком, введенным внутрь вкладыша через полость оправки.

Во время заливки вкладыш подогревают газовой горелкой. После заливки приспособление продолжают вращать до полного затвердевания антифрикционного слоя, но не менее 5 мин.

В это время прекращают подогрев и обдувают вкладыш снаружи для охлаждения сжатым воздухом. Радиальные и осевые припуски при центробежной заливке составляют 2 — 4 мм.

После заливки неразъемные вкладыши подвергают механической обработке в следующем порядке: прорезают окна под смазочные кольца, растачивают вкладыши с припуском на пришабривание 0,03 — 0,05 мм на сторону, прорезают маслораспределительные и маслосборные канавки, просверливают сточные отверстия, пришабривают поверхность к валу.

Разъемные вкладыши фрезеруют или прострагивают и пришабривают в плоскости разъема. После этого половины вкладыша надежно скрепляют между собой и обрабатывают как и неразъемные.

Подшипники пришабривают в следующем порядке: сначала — нижний вкладыш, затем — верхний. Поскольку верхний вкладыш не несет нагрузки, для него достаточно одной точки касания на 1 см².

Подшипники качения восстановительному ремонту не подлежат. Изношенные или поврежденные подшипники заменяют новыми того же каталожного номера. В случае замены поврежденного подшипника необходимо установить причину выхода его из строя. Наряду с анализом дефектов самого подшипника в этом случае следует уделить внимание изучению косвенных причин. Такими причинами могут быть несоблюдение правил монтажа (например, слишком слабые или слишком тугие посадки, перекосы), нарушения правил технической эксплуатации (например, несвоевременная или неправильная замена смазки, плохая защита от проникновения пыли, несбалансированность ротора, одностороннее магнитное притяжение, износ посадочных поверхностей вала и подшипникового щита и др.).

Источник

Техническое обслуживание подшипников электрических машин

Техническое обслуживание подшипников качения электрических машин

При техническом обслуживании электрических машин контролируют работу подшипникового узла путем внешнего осмотра, измерения температуры нагрева, прослушивания шума и определения вибрации. Температуру нагрева измеряют термометрами или термопарами в месте, близком к подшипнику. Нагрев подшипников не должен превышать 100 °С. Шум прослушивают стетоскопом или на слух без приборов. Вибрацию измеряют виброметром или определяют на ощупь рукой.
Подшипники качения могут нагреваться выше допустимой температуры вследствие загрязнения и обилия смазки, большого трения между уплотняющей набивкой и валом, разрушения или изношенности деталей, слишком большой нагрузки из-за туго натянутого передаточного ремня. Шум подшипников вызывается их загрязнением, износом дорожек и тел качения, ослаблением посадки внутреннего кольца на валу, плохой центровкой машины. Если шум подшипника или его нагрев вызван внешней причиной, то ее необходимо устранить и убедиться, что подшипник перестал перегреваться. Появление неисправности подшипника требует проведения текущего ремонта, при котором возможны замена подшипника и смазки в нем или устранение других неисправностей.
Для замены смазки или подшипников необходимо разобрать двигатель и извлечь ротор из статора. В этом случае, если снять только щиты и не извлечь ротор, при проведении работ могут быть повреждены обмотка или сердечник двигателя. Роторы небольшой массы можно извлечь руками. При большой массе ротора используют различные приспособления.
Для замены смазки подшипников четыре подшипниковые крышки и вал в месте посадки подшипников очищают от старой смазки и промывают бензином. Свежую смазку закладывают в подшипниковые крышки. Затем производят сборку двигателя.
Для снятия шарикового подшипника с вала пользуются винтовым съемником. Подшипники стягивают за внутреннее кольцо таким образом, чтобы усилие стягивания не передавалось на шарики. При стягивании подшипника за наружное кольцо последнее может лопнуть вследствие расклинивания его шариками. Изношенный подшипник заменяют подшипником того же номера (номер нанесен на торце подшипника). Как правило, подшипники не ремонтируют, так как отсутствует способ определения остаточного ресурса подшипника, а неплановый останов двигателя почти всегда обходится намного дороже, чем новый подшипник. Подшипники надевают на вал нагретыми до температуры 90 — 100 °С. Нагрев производят в ваннах с минеральным маслом. Если подшипник не устанавливается на вал свободно, его насаживают ударами молотка через монтажную трубу.
При разборке подшипникового узла с роликовым подшипником подшипниковый щит снимают вместе с наружной обоймой подшипника. Внутренняя обойма и ролики остаются на валу. При разборке следует маркировать кольца подшипников для того, чтобы их не перепутать, так как замена колец недопустима. Смену подшипников в машинах постоянного тока проводят аналогично.
В асинхронных электродвигателях серии 4А с высотой оси вращения 50—132 мм применяют герметизированные подшипники сер. 180 000 с двусторонним резиновым уплотнением и заложенной на срок службы не менее 12 тыс. ч смазкой. Конструкция подшипника не предусматривает добавление или замену смазки, поэтому такие подшипники заменяют при выработке срока службы, капитальном ремонте или при появлении неисправности в нем.
В асинхронных электродвигателях серии 4А с высотой оси вращения 160—355 мм предусмотрены два вида подшипниковых узлов: с пополнением смазки только при разборке двигателя и с устройством для пополнения смазки без разборки двигателя. Последний применяют также во взрывозащищенных асинхронных электродвигателях мощностью от 10 до 2000 кВт и некоторых других машинах.

Техническое обслуживание подшипников скольжения электрических машин

Подшипники скольжения используют в средних и крупных электрических машинах. Они могут иметь кольцевую, принудительную или комбинированную систему подачи масла.
Подшипники скольжения требуют ежедневного осмотра: регулярного контроля температуры нагрева, уровня масла, вибрации зазора между вкладышем и цапфой. Температуру подшипника обычно контролируют по температуре масла, которую замеряют термометром в масляной камере стояка. Температура масла для большинства подшипников не должна превышать 80 °С, быть меньше температуры подшипников на 5 — 10 °С. В машинах с принудительной смазкой температура масла в месте его вытекания из подшипника не должна превышать 65 °С.
Уровень масла контролируют при неподвижном роторе по отметкам максимального и минимального уровней маслоуказателя. Недостаточная подача масла может быть вызвана его низким уровнем или сильным сгущением, а также медленным вращением смазочных колец, которое происходит при намагничивании, колец, плохом качестве масла, шероховатой шейке вала из-за разъедания ее токами в подшипнике, неправильной формы колец. Сгущение масла происходит в результате его длительного использования. Загрязнение масла может произойти вследствие попадания в него пыли через уплотнение или плохой очистки литой поверхности подшипниковой камеры. При избытке масла или выработке уплотнений оно может попасть внутрь машины, на обмотку и другие части.
Подшипник может перегреваться из-за чрезмерно большого давления на него при сильном натяжении приводного ремня. Нагрузки на подшипник могут вырасти из-за его износа. При сильном износе появляется недопустимая неравномерность воздушного зазора, которая приводит к одностороннему притяжению ротора к статору, что в свою очередь делает износ более интенсивным. Для нормальной работы машины необходимо, чтобы износ не превышал определенной величины.
Примерно 1 раз в месяц в подшипник добавляют масло. Замену смазки производят согласно графику ППТОР. Масла сливают, промывают подшипник керосином, а затем маслом, чтобы удалить остатки керосина. При необходимости поверхность камеры очищают стальной проволочной щеткой, промывают и покрывают маслостойкой эмалью и в чистый подшипник заливают масло. Марка масла и его вязкость указываются в заводской инструкции по эксплуатации и зависят от системы подачи масла, частоты вращения, условий работы и др. Вибрации измеряют так же, как и в машинах с подшипниками качения.

Источник