[发明专利]一种轴承可更换的电机结构及电机轴承更换方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴承可更换的电机结构及其更换电机轴承方法。

背景技术

常规内转子电机主要由机座、机座内壁的定子，机座两侧的端盖、主轴、安装在主轴上的转子及轴承等部件组成，轴承安装在端盖和主轴之间，起到固定支撑主轴的作用。轴承在电机总成本中的占比很小，但却是电机中的重要部件，其运行性能将直接影响电机寿命，对于某些特殊用途的电机，例如在高空中安装的风力发电机，电机的拆装费用要远远大于轴承的价格，因此开发轴承可更换的电机结构有现实的工程意义和经济效益。

轴承的更换包括拆卸、安装和游隙调整及预紧等步骤。根据轴承的尺寸和与轴的配合情况，轴承的拆卸过程有冷拆卸和热拆卸两种类型，轴承的安装过程也有冷安装和热安装两种类型。对于安装配合不是太紧的小轴承的更换，可以采用合适的拉拔器将轴承整体拔出，然后再利用特制的工装通过敲击的方式进行安装。对内外圈分离的小型轴承（如无挡边或只有一侧带挡边的圆柱滚子轴承）来说，可以将外圈和滚子卸除之后，利用专用的加热装置加热内圈，再通过专用的轴承拔出装置将内圈拔出。对于分离式轴承的安装，内圈和外圈可以分别安装，但必须确保内圈对准外圈，以避免划伤轴承的滚道和滚动体。对于较大型的轴承，如果是以过盈配合的方式安装，一般需要更大的力才可以把轴承卸下。尤其是经过长期使用，可能已出现有蠕动腐蚀问题的轴承。因此在拆卸大型的轴承时，采用注油法是更简便的方法，但必须在轴承配置中加工一些所需的油路和油槽。而较大型的轴承的安装同样需要更大的力才可以把轴承安装到位，以机械式的冷安装方法一般是不可能的。因此有可能需要采用热安装的方法，把整个轴承、内圈或轴承座在安装前加热。此外，对于安装到位的轴承，有些还需要利用专用设备进行游隙调整和预紧，以达到提高刚性、降低噪声和延长工作寿命的目的。

轴承是电机中的精密部件，拆卸和安装过程必须采用正确的方法、正确的工具和保持环境的清洁。不合适的拆卸过程将损坏与轴承配合的轴面，而不合适的安装过程将损坏轴承，这都将严重影响新安装的轴承的寿命。在电机现场更换轴承，往往受制于空间和条件限制，很多拆装的工具无法布置，给轴承的更换过程带了不可克服的困难。此外在现场更换轴承还必须面临一个新轴承安装前的处理难题，如果轴承处理不当（例如包装破损等），则有可能使污染物进入轴承，而轴承出厂前涂抹有防锈剂，如果不进行适当的清洗和晾干，将影响到轴承润滑，使轴承寿命降低。以上这些都对轴承的现场更换过程提出了严峻的挑战。

中国专利200510046344.7提出了一种航空发动机组件中关节轴承更换的方法，中国专利201110123957.1提出了兆瓦级风力发电机轴承简易更换方法，中国专利201110338054.5提出了一种轴承的更换方法，申请号为200980126460.6的专利提出了一种包括主轴承的风力涡轮机和更换该主轴承的方法，以上各专利和文献中关于轴承可更换的设计还局限于在机械设备安装现场更换轴承本体的方法和工艺过程，最主要的不足就是没有考虑轴承现场更换会遇到的各种困难及对新安装轴承的安装质量和运行效果的评估。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术更换轴承的困难，提出一种轴承可更换的电机结构以及更换电机轴承的方法。

本发明的电机轴为分段式设计，电机端盖中间布置有可拆卸的小端盖。小端盖、轴伸段、轴承和轴承密封附件组成轴承端部装配部件。轴承的更换过程不需要单独更换轴承本体，只需要将需要更换的轴承端部装配部件整体移除，然后将工厂内装配好的新的轴承端部装配部件整体安装到位即可，降低了现场工作量，减小了电机轴承更换的难度。

本发明采用以下技术方案。

本发明的电机由机座、机座内壁的定子、机座两侧的端盖、主轴、安装在主轴上的转子及轴承等部件组成。

所述的电机主轴为分段式：主轴分为中间轴段和位于中间轴段两侧的两个轴伸段，中间轴段和两个轴伸段之间采用螺栓连接。中间轴段采用焊接或过盈配合等方法安装在转子中心孔内。

所述的电机两侧的端盖中间各装有一个有可拆卸的小端盖，所述的小端盖与电机的端盖通过螺栓连接，也可以采用能够拆卸分离并可再次安装的其他连接方式。所述的两个轴伸段的最大外径小于小端盖与电机的端盖配合面的内径。