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在近年来新造的电动车上,安装了可变电压、可变频率控制的交流牵引电动机,这种交流牵引电动机具有重量轻、结构紧凑、高速运转的特点,但为适应轴承高速旋转和牵引电动机各部件温度上升的特点,还必须解决原有钢制轴承的“电蚀”危害,来提高轴承、润滑脂的耐热性和耐久性。
目前,解决电蚀的对策是设置旁通电路使电流流向轴承外部,或使轴承周围绝缘以切断电流,具体方法有:
(1)在牵引电动机主轴或机壳安装接地装置,使电流不经过轴承内部。
(2)使用绝缘轴承架或绝缘轴承。
从价格和可靠性方面来看,以绝缘轴承方式为主。
牵引电动机用绝缘轴承大致有三种,即: 树脂覆膜轴承;混合陶瓷轴承;陶瓷喷镀轴承。
①树脂覆膜轴承
该种轴承目前应用较多的是PPS (聚苯硫醚)绝缘轴承,它的外圈外表面涂覆有PPS 绝缘树脂,以防止轴承电蚀。优势是电绝缘性能优异、价格低廉。劣势在于这种轴承不宜用在轴承温度急剧升高的机械,或对过盈量变化有严格要求的场合,因此多用于条件较宽松的电机中。
②混合陶瓷轴承
指轴承中仅有滚动体零件是由陶瓷材料制成,又称混合式陶瓷球轴承,它是用工程陶瓷作为轴承材料,具有好的机械和热性能,即:具有足够的强度、刚度、硬度、断裂性、抗冲击力、耐高温、抗氧化能力等一系列比金属材料更好的性能,适用于做轴承的陶瓷材料主要有氮化硅( Si3N4 )、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)。这三种陶瓷材料中,氮化硅综合性能优越,已成为陶瓷轴承的首选材质。它的特点在于失效形式与轴承钢一样,是以有先兆的剥落方式出现的。而氧化锆、氧化铝均以碎裂的失效形式出现。
③陶瓷喷涂轴承
是在轴承内环或外环上喷涂一层陶瓷绝缘涂层。陶瓷绝缘涂层采用等离子喷涂方法制备,然后采用封孔剂进行封孔处理。外环带有涂层的轴承,主要用于中等尺寸的轴承;内环带有涂层的轴承,主要用于较大尺寸轴承或绝缘要求更高的场合。轴承的尺寸公差和精度符合ISO相关标准,与原型完全一致。其性能、尺寸、精度都和普通轴承一样,可以直接进行替换。