Ložiska pro elektromotory: účel, použití a typy

Elektromotory jsou v 21. století stále účinnější, ale požadavky na ně jsou odpovídajícím způsobem přísnější. Každý, kdo dodržuje kodex, ví, že je důležité zvážit kvalitu a spolehlivost všech součástí motoru, zejména ložisek. Konstrukce ložiska velmi ovlivňuje, jak spolehlivě motor pracuje, jak rychle se opotřebovává a zda je jeho výkon vysoký.

Ložisko je jednou z hlavních jednotek každého elektromotoru, protože přes něj hřídel rotoru tlačí na pouzdro a přenáší na něj zatížení. A jen díky ložiskům je mezi statorem a rotorem při zatížení motoru rovnoměrná a správná trvalá vzduchová mezera.

Z tohoto důvodu je velmi důležité zvolit správná ložiska: musí mít správnou velikost, typ a konstrukci, aby byla zajištěna co nejvyšší účinnost minimalizací ztrát třením.

Nezkušenému pracovníkovi se může zdát, že pokud ložisko selže, není to žádný vážný problém a není nutná žádná oprava nebo údržba, protože porucha není tak kritická. Proč tedy utrácet peníze za opravy?

U motorů s nízkým výkonem to může být tento případ. Pro každý motor ale bude platit, že je lepší okamžitě namontovat dobrá ložiska nejvhodnějšího typu a pokud možno dostatečně kvalitní, aby vydržela veškeré pracovní zatížení za běžných provozních podmínek pro daný motor.

O velkých výkonných motorech, kde i drobná závada v ložisku dokáže táhnout jako sněhová koule, netřeba zmiňovat řadu problémů a poruch v chodu připojeného zařízení. To může vést k přerušení výroby a nákladným prostojům složitých a drahých strojů a zařízení.

Proto je pro vysoce výkonné elektromotory kritické a nezbytné používat spolehlivá, vysoce kvalitní ložiska, která se snadno instalují a demontují a jsou vysoce žádoucí – s monitorováním stavu a snadnou údržbou.

Předpokládejme, že v instalaci přímo spřaženého pohonu pracuje elektromotor. Konfigurace převodu je podélná, takže radiální zatížení ložiska a ložiska na skříni motoru není tak velké, protože systém pohonu motoru má vlastní podporu.

Ale co když se rozhodne dodatečně namontovat daný motor na zařízení s řemenovým pohonem, kde je na hřídeli motoru namontována řemenice? V tomto případě se výrazně zvýší radiální zatížení ložisek a za takových podmínek mohou ložiska, která nejsou pro takové zatížení dimenzována, snadno selhat.Systém nebude schopen fungovat normálně a stabilně.

Oblast vývoje a výroby ložisek není v posledních letech ušetřena pokroku. Pokrok je patrný zejména v precizním zpracování materiálů ložisek a technologii výroby ložisek a také ve směru mazání: oběžné dráhy kroužků, válečků a kuliček mají dnes lepší povrchy, což vede ke snížení tření a tím i hluku a ke snížení energetických ztrát.

Díky nejlepším mazivům jsou ložiska opravdu odolná a motory jsou spolehlivější a odolnější proti předčasnému opotřebení. Pozoruhodným příkladem jsou trakční motory nejnovějších vysokorychlostních elektrických vlaků.

Elektrické vlaky nejnovější generace kladou ze své podstaty vysoké nároky na kvalitu a spolehlivost střídavých trakčních motorů. A tady excelují nejnovější kempy.

Těžké provozní podmínky, značné rázové a radiální zatížení při nejvyšších otáčkách hřídele. Vlaky jezdí vysokou rychlostí a provoz není častý. Skutečnost vysoké kvality moderních ložisek je zřejmá.

Ložiska, zejména u vysokootáčkových motorů, trpí nejvíce elektrickou erozí. Důvodem tohoto destruktivního jevu je, že ložiskem procházejí bludné proudy. Čím větší je proud a čím delší je jeho expozice, tím větší je poškození ložiska.

Někdy elektrické oblouky způsobují erozi, což má za následek malé krátery na oběžných drahách a valivých prvcích, což vede k předčasnému selhání ložisek.

Problém eroze pomáhají řešit keramická valivá tělesa v ložiskách a také dielektrický povlak nanášený plazmovým nástřikem. Na keramickou vrstvu je nanesena těsnící akrylová pryskyřice. To je důležité pro trakční motory na vysokorychlostních vlacích. Pryskyřice chrání ložisko před škodlivými účinky páry a alkalických detergentů používaných k mytí kompozic.

Adekvátní domazávání je důležitým faktorem pro prodloužení životnosti jakéhokoli ložiska. Mazivo musí dostatečně proniknout k valivým tělesům.

Výpočetní dynamika tekutin (CFD) a analýza konečných prvků pomáhají optimalizovat distribuci maziva a udržovat pevnost ložiska. To samozřejmě pomůže prodloužit životnost sestavy pouze tehdy, pokud je ložisko správně zvoleno pro podmínky provozního zatížení motoru, ve kterém je instalováno.

Obvykle, aby se optimalizovaly ekonomické náklady na údržbu ložisek, je plánovaná údržba všech zařízení sladěna s plánem údržby ostatních dílů. K tomu pokud možno prodlužují mazací intervaly přímo na ložiska elektromotorů pomocí účinných těsnění a nejlepších způsobů jejich mazání.

Viz také na webu: Provoz, údržba a odstraňování závad ložisek elektromotorů