Файл: Нейман, З. Б. Крупные вертикальные электродвигатели переменного тока.pdf

Во всех подпятниках серии сегменты опираются на регулируемые винты со сферическими обработанными концами.

Бесперебойная и надежная работа подпятников зависит главным образом от сохранения в допустимых пределах минимальных толщин слоя смазки при всех режимах работы электродвигателя. Поэтому при оценке надежности работы подпятника руководствуются допу­ стимым расчетным значением /гмин. Для рассматриваемой серии под­ пятников приняты расчетные значения минимальной толщины слоя смазки, Амин по табл. 15-3.

В серии принято: число сегментов т = 8 ; центральный угол, огра­ ничивающий сегмент, а=40°; отношение bjr—1, что отвечает при принятых т и а отношению b/l= 1—0,94; коэффициент площади е= = 1,55—'1,5; средняя температура масла в слое смазки 1о=45°С; вяз­ кость и применение смазочных масел взяты из табл. 15-1 и рис. 15-4.

При расчетах подпятников размером от 220/450 до 370/750 мм принята вязкость 2=0,00325 кгс-с/м2 (масло турбинное 30), для боль­ ших размеров подпятников взята вязкость 2=0,0025 кгс-с/м2 (масло турбинное 22).

В табл. 15-3 приведены допускаемые нагрузки, потери и другие расчетные данные подпятников одинакового размера для наименьшей и наибольшей частот вращения.

Приведенные таблицы позволяют предварительно выбрать под­ пятник для данной нагрузки и частоты вращения исходя из конст­ руктивных соображений. Затем производится поверочный расчет под­ пятника по указанной методике и выбирается серийный подпятник. Если выбрать серийный подпятник не представляется возможным, то при расчете индивидуального подпятника следует исходить из при­ веденных рекомендаций.

Несмотря на то, что в рассматриваемых электродвигателях на­ грузки на подпятники умеренные, следует обеспечить чистоту поверх­ ности трения зеркала (диска) подпятника не менее чем по 8-му классу ГОСТ 2309-68, а допустимое отклонение от равномерности толщины диска не должно превышать 0,05 мм.

Глава шестнадцатая

НАПРАВЛЯЮЩИЕ ПОДШИПНИКИ

16-1. ПОДШИПНИКИ КАЧЕНИЯ

Как правило, вертикальные электродвигатели снабжаются двумя направляющими подшипниками, расположенными в верхней и ниж­ ней крестовинах.

В малых электродвигателях применяются направляющие подшип­ ники качения (рис. 9-8), которые в основном предназначены для восприятия радиальной нагрузки. При совмещении направляющего подшипника качения с упорным шарикоподшипником, воспринимаю­ щим осевую нагрузку, применяется консистентная смазка. В быстро­ ходных электродвигателях (от 1000 об/мин и выше) применяются смазки марок ЦИАТИМ 21 ГОСТ 9433-60. Для других частот враще­ ния могут применяться консистентные смазки других марок. При размещении в масляной ванне крестовины подпятника скольжения и подшипника качения применяется общая жидкостная смазка направ­

175

ляющего шарикоподшипника. (Масло турбинное 30 по ГОСТ 32-53.) Выбор направляющих шарикоподшипников производится на основа­ нии каталожных данных подшипников качения.

16-2. КОЛЬЦЕВЫЕ ПОДШИПНИКИ СКОЛЬЖЕНИЯ

баббитовая. Вкладыш устанавливается в гнездо направляющего под­ шипника и штифтуется. Гнездо направляющего подшипника разме­ щается в масляной ванне крестовины рис. 16-'1. Кольцевые направ­ ляющие подшипники скольжения применяются только в относительно небольших асинхронных двигателях. Исполнение вкладышей подшип-

Рис. 16-1. Верхняя крестовина вертикального асинхронного двигате­ ля с кольцевым направляющим подшипником скольжения.

ников скольжения не отличается от применяемого в опорных под­

=0,5 -н0,6 (вместо обычно применяемых 0,8—1 для опорных подшип­ ников). Смазка жидкостная с погружением в масло от 1/4 до 1/3 вы­ соты вкладыша.

16-3. СЕГМЕНТНЫЕ подшипники скольжения

В большинстве типов вертикальных электродвигателей применя­ ются сегментные самоустанавливающиеся направляющие подшипни­ ки, выполненные по типу сегментных подпятников, но с цилиндриче­ ской рабочей поверхностью.

Сегмент направляющего подшипника состоит из основания, вы­ резанного из стального кольца, и прикрепленного к нему двумя болтами стального башмака фрис. 16-2). Рабочая поверхность основа­ ния сегмента залита баббитом. Комплект сегментов на подшипниках устанавливается в гнездо направляющего подшипника. Под каждый сегмент между специальной канавкой в башмаке и гнездом направ­

176

Рис. 16-3. Нижняя крестовина вертикального синхронного двигателя.

/ — крестовина; 2 — сегментный направляющий подшипник; 3 — маслоохлади­

-При вращении вала в масляной пленке в зазорах между подшип­ ником скользящего трения и шейкой вала развиваются гидродина­ мические силы, направленные радиально. Эти силы стремятся дер­ жать вал в положении устойчивого равновесия коаксиально по отно­ шению к подшипнику. Чем меньше зазор между шейкой вала и под­ шипником скольжения, тем больше гидродинамические силы, удер­ живающие вал в коаксиальном положении.

Исходными для расчета сегментных подшипников являются ве­ личины: Q — нагрузка на подшипник (радиальная), кгс; п — номи­ нальная частота вращения, об/мин; d — диаметр цапфы, мм; т — число сегментов; I — длина сегмента, см; b — ширина сегмента в осе­ вом направлении, см; z — вязкость смазочного масла, кгс-с/мг; Лиакс/Лнин— отношение величины наибольшей толщины масляной пленки к наименьшей. Вводятся также коэффициенты В и Я, завися­ щие от отношения l/Ь и Лм&кс/Лмин.

Величины т, I и Ь выбираются по конструктивным соображе­ ниям, исходя из размеров цапфы вала.

Нагрузка на подпятник (радиальная)

Q= Q*+ QHee, кгс,

178

где Qк — усилие одностороннего магнитного притяжения; QM=0,3£)i/(, кг-с;

Di — внутренний диаметр сердечника статора, см; It—длина актив­ ной стали без каналов, см; QHeб — центробежное усилие от механиче­

ского небаланса, <2неб= 1l,2G/(«/1000)2, кгс; G — сила тяжести ротора с валом, кгс; f — коэффициент трения стали по стали,

f =0,05 -г-0,1.

Давление на сегмент, кгс/см2,

__ 0_

'7н - mlb •

Окружная скорость, м/с,

и= лйп -Ю^/бО.

(Минимальная толщина масляного слоя, мм,

Лмин = V SBzul/qu .

Полные потери в подшип­ нике, кВт,

16-5. ИЗОЛЯЦИЯ НАПРАВЛЯЮЩИХ ПОДШИПНИКОВ И ПОДПЯТНИКА

Имеющаяся несимметрия магнитной цели 6 электродвигателе приводит к образованию контура, сцепленного с изменяющимся во времени магнитным потоком.

В результате в контуре, состоящем из верхнего направляющего подшипника, подпятника верхней крестовины, статора нижней кре­ стовины, нижнего направляющего подшипника и вала, наводится э. д. с., вызывающая паразитные токи. При отсутствии изоляции эти токи замыкаются через подпятник и подшипники, повреждают рабо­ чую поверхность сегментов вследствие возникающей электрохимиче­ ской коррозии.