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首頁(yè) > 電機(jī)軸承銹蝕分析及解決方法
1 引言
廣東省的一些較大型風(fēng)扇電機(jī)生產(chǎn)廠發(fā)生了這樣的情況，一批電機(jī)總成在出廠前試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)未發(fā)生異?，F(xiàn)象，經(jīng)出廠檢驗(yàn)達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)，包裝出廠。產(chǎn)品有的運(yùn)到省外，有的甚至出口到中東，但客商收貨檢測(cè)時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)噪聲異常增大，拆開(kāi)電機(jī)后發(fā)現(xiàn)電機(jī)軸承嚴(yán)重銹蝕，除內(nèi)徑、端面有銹蝕外，主要銹蝕位置在鋼球與滾道的接觸處，雖然銹蝕程序各有不同，但影響了電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，客商因此而退貨。這樣的事故不僅影響了電機(jī)廠的聲譽(yù)，也妨礙了電機(jī)廠正常業(yè)務(wù)的開(kāi)展。
電機(jī)生產(chǎn)廠家認(rèn)為是軸承廠生產(chǎn)的軸承質(zhì)量和防銹處理方面有問(wèn)題，他們找到我們軸承產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)站，要求檢驗(yàn)軸承的質(zhì)量，并協(xié)助他們解決電機(jī)軸承生銹的問(wèn)題。
2 電機(jī)軸承樣本銹蝕事故特征
通過(guò)對(duì)幾家電機(jī)生產(chǎn)廠生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)環(huán)境、所采用的絕緣漆的成分、潤(rùn)滑脂成分、裝配工藝、包裝材料、倉(cāng)庫(kù)保管及有關(guān)電機(jī)配件和軸承生產(chǎn)廠的生產(chǎn)及銷售情況進(jìn)行的了解和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)銹蝕事故有以下特征：
(1)主要發(fā)生在通風(fēng)扇、冷風(fēng)扇電機(jī)等家用電器及辦公室機(jī)械上，這些機(jī)械所使用電機(jī)的功率大都在數(shù)瓦到數(shù)百瓦，而且基本上是全封閉型小型電機(jī)。
(2)成品試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)未發(fā)現(xiàn)異常的單個(gè)電機(jī)裝配后包裝，在保管幾個(gè)月后使用時(shí)會(huì)發(fā)生噪聲增大現(xiàn)象。把電機(jī)拆開(kāi)后，發(fā)現(xiàn)噪聲是由于軸承內(nèi)部產(chǎn)生的銹蝕引起的。
(3)電機(jī)軸承發(fā)生銹蝕是在制造過(guò)程中或在倉(cāng)庫(kù)存放期間，正好是溫度較高、濕度較大的每年的3、4月份。
(4)電機(jī)廠所需軸承一般是從軸承廠直接進(jìn)貨，電機(jī)廠買(mǎi)回由軸承廠經(jīng)過(guò)防銹處理的軸承，自行注入潤(rùn)滑脂，再安裝在電機(jī)轉(zhuǎn)子上。軸承用的潤(rùn)滑脂大多是在鋰基油里加添加劑，使用溶劑型漆易發(fā)生漆銹事故。
(5)軸承內(nèi)部有時(shí)比外部銹蝕還嚴(yán)重，這種銹蝕與潤(rùn)滑脂種類和相對(duì)濕度有關(guān)，酯油系潤(rùn)滑脂在中濕度(70％RH)，涂敷潤(rùn)滑脂的部位易生銹；如果是水份引起的銹蝕，在沒(méi)有涂敷潤(rùn)滑脂的軸承外表面容易生銹。
(6)潤(rùn)滑脂帶有特殊的漆臭味，因?yàn)闈?rùn)滑脂發(fā)生了變質(zhì)。
(7)軸承的銹蝕具有明顯的方向性，即面向電機(jī)轉(zhuǎn)子一側(cè)的軸承側(cè)面多發(fā)生銹蝕，在軸承內(nèi)部，靠近轉(zhuǎn)子一側(cè)的滾道表面和保持架多發(fā)生銹蝕。
3 電機(jī)軸承銹蝕分析
3.1 銹蝕原理
產(chǎn)生電機(jī)軸承生銹的原因很復(fù)雜，可能是軸承防銹處理不好，也可能是水份引起的銹蝕，以及由漆霧引起的銹蝕。它與絕緣漆的種類、軸承預(yù)填潤(rùn)滑脂、電機(jī)漆的處理方法和電機(jī)的保管環(huán)境等有著密切的關(guān)系。通過(guò)對(duì)這批銹蝕電機(jī)軸承的樣本進(jìn)行檢驗(yàn)分析，判定電機(jī)軸承的銹蝕是由電機(jī)內(nèi)部的定子線包絕緣漆揮發(fā)出的腐蝕性酸成分與濕氣一起被潤(rùn)滑脂吸收，致使?jié)櫥冑|(zhì)失效而造成的，尤其在鋼球與滾道接觸位置，銹蝕更為嚴(yán)重。
大多數(shù)電機(jī)廠采用的絕緣漆揮發(fā)出來(lái)的酸成分主要有四種：
①未發(fā)生反應(yīng)的低分子漆原料酸成分(無(wú)水異鄰及對(duì)苯二甲酸，無(wú)水順丁烯二酸，反式丁烯二酸)。
②漆固化時(shí)生成的酸成分(用酚醛變性漆時(shí)，由甲醛水變成甲酸)。
③受熱或氧化分解生成的低級(jí)脂肪酸(甲酸、乙酸)。
④漆固化物水分解后生成的酸成分。絕緣漆產(chǎn)生的主要酸成分是甲酸，甲酸的發(fā)生量與銹蝕發(fā)生程度之間有密切的關(guān)系。潤(rùn)滑脂吸附了漆中揮發(fā)出來(lái)的酸性成分，引起潤(rùn)滑脂變質(zhì)，并且這種酸性成分又促進(jìn)油脂的水解，結(jié)果使酸性成分的濃度增大，引起軸承銹蝕。
潤(rùn)滑脂的工作原理，是利用油脂層將鋼球與內(nèi)外滾道分開(kāi)，利用油脂的粘度特性，依附在鋼球和滾道表面，分隔著鋼球與內(nèi)外滾道的金屬界面，減少金屬表面的磨損并保護(hù)金屬免受空氣和水份腐蝕，降低振動(dòng)及噪聲，使軸承能暢順的轉(zhuǎn)動(dòng)。但潤(rùn)滑脂變質(zhì)后，粘度會(huì)改變，油膜破穿，潤(rùn)滑脂的分隔功能和附著特性便會(huì)消失，這樣產(chǎn)生的后果，一是使得絕緣漆產(chǎn)生的酸性成分直接氧化金屬表面，引起軸承銹蝕。二是造成鋼球與內(nèi)外滾道直接觸碰，旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生磨損，從而引起噪聲增大。
3.2 銹蝕的操作因素
(1)電機(jī)廠使用的絕緣漆是1032三聚氰醇酸浸漬絕緣漆，這類漆是由油改性醇酸樹(shù)脂與丁醇改性三聚氰胺樹(shù)脂及有機(jī)溶劑配制而成。因含有有機(jī)溶劑成分，在使用不當(dāng)時(shí)，軸承比較容易生銹。
(2)線圈浸漆后未經(jīng)充分加熱干燥，漆中含有酸成分的氧化性氣體逐漸釋放侵入軸承內(nèi)部，尤其在相對(duì)濕度為70％～90％時(shí)，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑脂變質(zhì)，軸承生銹。
(3)線圈浸漆工藝文件上規(guī)定干燥溫度為120～130℃，工作時(shí)間為180min，在實(shí)際操作中，如干燥溫度低于130℃，工作時(shí)間少于180min，含酸成分的氧化性氣體不會(huì)徹底揮發(fā)出來(lái)。
4 解決方法
要防止漆銹，必須首先提高軸承本身的防銹能力。軸承的材料一般是軸承鋼，防銹處理的方法一般采用在軸承內(nèi)部涂敷防銹油，經(jīng)過(guò)防銹處理后的軸承，由電機(jī)廠自行加入潤(rùn)滑脂。但如果防銹油涂的太厚，會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑性能下降。雖然注意改進(jìn)潤(rùn)滑脂的防銹性能，有一定的效果，但最有效的方法還是改變漆的成分。
由于漆會(huì)產(chǎn)生有害的酸性氣體，當(dāng)然會(huì)引起軸承生銹，具體解決方法為：
(1)盡量使用無(wú)溶劑漆。
(2)如有可能，選用不含氧化成分的浸漬漆，如環(huán)氧尿烷(Epoxy-urethane)基或未變性環(huán)氧(Epoxy-)基浸漬漆。
(3)使用三聚氰醇酸浸漬漆時(shí)，應(yīng)調(diào)整固化溫度和固化時(shí)間，固化溫度以略高于130℃(如135℃)和固化時(shí)間大于180min為宜，且必須嚴(yán)格執(zhí)行工藝，尤其在高溫潮濕季節(jié)，因?yàn)閺姆冷P的觀念來(lái)看，油漆廠的樣本里規(guī)定的漆干燥(固化)時(shí)間，并不一定充分，電機(jī)有具體的內(nèi)在形狀。
(4)采用不含揮發(fā)性酸的漆。
(5)選擇耐水解性好的漆。
(6)盡量選用礦物油系軸承潤(rùn)滑脂。
(7)電機(jī)廠在自行注入潤(rùn)滑脂時(shí)，為避免空氣中水蒸氣和塵埃進(jìn)入軸承產(chǎn)生噪聲和可能造成的又一銹蝕因素，潤(rùn)滑脂容器應(yīng)是密封的，即使在注脂時(shí)也應(yīng)如此，且注脂量按標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)是一定的，如采用6202軸承時(shí)，參考值在0.60～0.80g范圍內(nèi)，注脂工序應(yīng)保持清潔，干燥。
(8)選用有微孔的塑料薄膜包裝，使電機(jī)啟用前有一定透氣。用塑料薄膜密封包裝時(shí)，漆氣會(huì)留在軸承內(nèi)，水份會(huì)結(jié)露，應(yīng)設(shè)法避免。
(9)潤(rùn)滑脂在電機(jī)蓋噴粉或噴漆后固化時(shí)的高溫影響下可能會(huì)變質(zhì)。
(10)與軸承生產(chǎn)廠家協(xié)商，在軸承生產(chǎn)時(shí)，使用更有效的防銹劑。
(11)為徹底解決漆銹，可以考慮由電機(jī)生產(chǎn)廠、軸承生產(chǎn)廠及油漆生產(chǎn)單位共同商討，綜合各方面的能力，以解決軸承的銹蝕。
5 結(jié)語(yǔ)
我們已經(jīng)提供了這些分析結(jié)論給電機(jī)生產(chǎn)廠家，他們對(duì)我們的分析表示認(rèn)可，并已在生產(chǎn)和工藝方面進(jìn)行了改進(jìn)，取得了較好的效果。>】
