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 热喷涂绝缘涂层在电动机调心轴承座上的应用

大中型电动机轴瓦的瓦衬一般都是浇铸而成的，其外表面形状是球面，与轴承座内球面相互配合。工作时，由于负载和温度的变化，会使轴产生不同的挠度，因而采用自动调心轴承。由于电枢磁路不均匀、单极效应等原因会产生轴电流，轴电流影响电动机轴承及轴寿命，因此，必须采取措施防止产生电动机轴电流。

 产生轴电流的主要原因

(1)电枢磁路不均匀：如果电枢磁路不均匀，在电枢转动时，由于磁阻变化，磁通产生脉振，脉动磁通切割转轴，在轴两端会产生轴电流。

(2)单极效应：由于电动机补偿绕组或换向极绕组接线不当等原因，直流电动机存在一个环轴剩余磁势。当电枢旋转时，两轴端也会产生感应电压，其原理和单极发电机一样，故称单极效应。

(3)电动机电枢绕组与电枢铁心之间存在分布电容：采用可控硅整流电源后，电流脉动分量就要在电枢绕组和电枢铁心间产生电容电流，这样就在旋转轴与地之间产生电压差，约在36～120V之间，即产生轴电流。

 轴电流的危害

当轴电压升高到一定值后将击穿润滑油膜。在转轴、轴承座和底板之间构成回路而产生轴电流。凡有轴电流的电动机轴承使用寿命极短，有的运行1～2个月，有的运行几天便出现振动和噪声。轴电流不但破坏了油膜的稳定，而且会使轴颈和轴瓦上产生电弧放电形成麻点。破坏了轴颈和轴瓦接触处经刮研的精密配合面，破坏了油膜形成条纹，造成瓦温升高甚至烧化。存在轴电流的电动机，检查轴颈和轴瓦均可发现电弧烧灼的条纹状麻点。

通常防止轴电流的措施

常用的方法是在轴承座的内球面配合处，粘一层0．3～0．6mm厚的聚四氟乙烯薄膜来防止轴电流的产生。粘贴薄膜存在的缺点是：

(1)由于大中型电机转子较重，轴瓦的球面经常自行调心，使薄膜遭到破坏。

(2)轴承球面和薄膜平面粘接后会出现皱褶，表面不光滑，影响球面轴瓦自行调心，影响电动机正常运行，产生发热和振动现象。

(3)在检修和安装过程中薄膜易损坏。

(4)当轴电压和轴瓦温度升高到一定值时，会使局部绝缘强度下降易被击穿。

热喷涂涂层的技术优势

热喷涂技术是利用某种热源将欲喷涂材料迅速加热到熔融或半熔融状态，再经过高速气流或焰流将其雾化加速喷射到工件表面上，形成喷涂层的一种表面加工方法[1]。它可在各种固体工程材料表面喷涂各种金属及合金、工程陶瓷、工程塑料以及由以上材料形成的复合材料，并能形成牢固的结合层，从而使工件表面获得耐磨、耐腐蚀、耐高温、抗氧化、隔热、导热、绝缘、导电、防辐射、低摩擦、密封、增大化学反应有效面积等等特殊性能。运用热喷涂技术可达到提高工件使用寿命、节省贵重材料、节约能源、修旧利废以及装饰美化等目的。

热喷涂技术具有以下优点：

(1)设备简单、轻便、投资少。

(2)操作工艺简单、容易掌控，现场施工方便，便于普及。

(3)适于机械部件的局部修复和强化，成本低，效益高。

(4)涂层气孔率较高，涂层残余应力较小。

(5)对基体材料的热影响小。

在电动机调心轴承座内表面喷涂防止轴电流的涂层，有效防止了轴电流的产生，工艺简单易行，涂层厚度均匀可控，涂层与基体附着力强，涂层的机械性能、绝缘性能优良，无需润滑材料，耐磨损，噪声低，无污染。

喷涂工艺

尼龙粉末喷涂于金属基体上的成膜过程中，通过火焰和工件本身的热量使粉末颗粒受热熔融、融合、流平形成涂层，因此，工件表面预处理和预热是比较关键的步骤[2]。

(1)轴承座内球面预处理：火焰喷涂前，表面采用喷砂、磷化、酸洗的方法进行除污、除锈、除毛刺处理。

(2)轴承座预热：预热到涂层材料熔点的±20～50℃的温度。

(3)喷涂工艺参数：喷涂材料为尼龙1010粉末时，粒度为﹣80～+200目；工件预热温度150～220℃；氧气压力为0．2MPa；乙炔压力为0．1MPa；保护气体压力为0．3～0．4MPa；喷涂距离为100～150mm；送粉量为4．5～5．5kg/h。

(4)喷涂后涂层的处理：喷涂后若要提高涂层的韧性，需对涂层进行急冷处理；若要改善涂层内应力状态和提高耐腐蚀性能，则需对涂层进行保温或缓冷处理。

(5)涂层的质量检查：①涂层表面不得有裂纹、焦化、剥离、鼓泡等现象。②厚度应均匀，在0．5～1．0mm之间；用于耐腐蚀的涂层，最低绝缘值应大于104Ω。③每遍喷涂最大厚度不超过0．2mm，然后多次来回均匀喷涂，直到所需的厚度为止。

(6)涂层的切削加工：选择能加工硬度为40HRC的刀具或硬质合金刀具YC10。

所使用的喷涂材料，可选择尼龙、塑料、陶瓷粉末或其他喷涂材料。

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