Введение в электроизолированные подшипники
Во-первых, цельэлектроизолирующие подшипники
Так называемые электроизолированные подшипники также являются изолированными подшипниками, и к электроизолированным подшипникам относятся все подшипники качения, способные предотвращать прохождение электрического тока. Подшипники с керамическим покрытием, как внутреннего, так и наружного колец, называются изолированными подшипниками. Керамическое покрытие предотвращает прохождение электрического тока и обладает изолирующими свойствами.
Элементы качениягибридные подшипникиИзготовлены из керамики и, следовательно, обладают также изоляционными свойствами. Они состоят из элементов качения, предотвращающих прохождение электрического тока.
Во-вторых, выбор изоляции подшипников.
В целом, полностью устранить разность потенциалов внутри подшипника очень сложно. Однако, если удастся остановить или значительно уменьшить ток, протекающий через подшипник, можно предотвратить гальваническую коррозию. В настоящее время для этой цели разработан широкий спектр изолированных подшипников. В зависимости от типа генерируемого напряжения выбирается способ изоляции подшипника.
1. Индуцированное напряжение, генерируемое вдоль вала.
2. Напряжение между валом и посадочным местом подшипника.
Если напряжение возникает между валом и корпусом, ток протекает через каждый подшипник в одном направлении. Это происходит главным образом из-за синфазного напряжения, создаваемого частотным преобразователем. В этом случае подшипники на обоих концах двигателя должны быть изолированы, и решающим фактором при выборе изоляции являются временные характеристики тока и напряжения. В случае постоянного напряжения или низкочастотного переменного напряжения изоляционный эффект зависит от чистого значения сопротивления изоляционного слоя; в случае высокочастотного переменного напряжения (обычно встречающегося в устройствах, использующих частотные преобразователи) он зависит от емкостного сопротивления изоляции.
3. Типичная ситуация повреждения подшипника из-за перегрузки по току.
1. Следы на дорожках качения и элементах качения
Независимо от того, питается ли подшипник от постоянного или переменного тока (частота ниже МГц), внутри него всегда можно обнаружить один и тот же тип неисправности.
2. Следы электроэрозионной обработки в виде канавок.
Так называемая электроэрозионная канавка представляет собой непрерывную периодическую канавку на поверхности дорожки качения в направлении движения. Большинство таких явлений вызвано протеканием тока через подшипник.
В-четвертых, под микроскопом проводится проверка поврежденной структуры подшипника скольжения по току.
Только с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) становится очевидно, что почти все поврежденные поверхности плотно покрыты ямками и микрочастицами припоя.
В-пятых, процесс повреждения подшипников.
Эти ямки и паяные соединения образуются в результате разрядов тока между мельчайшими точками контакта на поверхности дорожки качения и элементов качения. В полностью смазанном состоянии электрический ток пробивает слабое место масляной пленки, и энергия, генерируемая электрической искрой, мгновенно расплавляет поверхность прилегающего металла.
В состоянии смешанного трения (контакт металл-металл) смежные поверхности также сплавляются, но быстро разделяются по мере движения подшипника. В обоих случаях материал отслаивается от металлической поверхности и немедленно затвердевает, образуя паяное соединение. Также имеются паяные соединения, смешанные со смазкой, и другие, отложившиеся на поверхности дорожки качения. По мере дальнейшего движения подшипника эти паяные соединения и ямки также прокатываются и сглаживаются. Под действием непрерывного электрического тока процесс плавления и затвердевания повторяется несколько раз на очень тонком поверхностном слое смежной поверхности.
6. Влияние тока на смазочные материалы
Электрический ток также может негативно влиять на смазочный материал. Базовые масла и присадки окисляются и расщепляются. Это изменение отчетливо видно на инфракрасной спектрограмме. Преждевременное старение и накопление частиц железа могут привести к ухудшению характеристик смазки, а также к перегреву подшипников.
Дата публикации: 24 февраля 2025 г.
