Laakerijärjestelmä on erittäin tärkeä laatu- ja toimintatekijä moottorituotteissa. Laakereiden ylikuumeneminen on usein laakerijärjestelmän vikaantumisen pääsyy. Laakereiden ylikuumeneminen voi johtaa laakerirasvan heikkenemiseen ja pettämiseen, mikä aiheuttaa laakerien sisä- ja ulkorenkaiden sekä häkkien muodonmuutoksia. Lievissä tapauksissa se aiheuttaa laakerimelun ongelmia; vakavissa tapauksissa se johtaa koko moottorin romahtamiseen laakerijärjestelmän palamisen vuoksi. Perussarjan moottoreissa laakerijärjestelmän ongelmat ovat suhteellisen harvinaisempia, ja säännöllinen huolto ja ylläpito moottorin käyttö- ja huoltovaatimusten mukaisesti voi riittää. Taajuusmuuntimella käytettävien moottoreiden sekä pienjännitteisten, suurteho- ja korkeajännitemoottoreiden osalta laakerijärjestelmän ongelmat ovat kuitenkin suhteellisen yleisempiä ja vaikeampia ratkaista.
Moottorin laakerien kuumenemisen syiden analyysi ja yhteenveto
(1) Toleranssien sovitusten ja moottorin käyttöolosuhteiden välinen sovituskysymys. Olemme tehneet tästä ongelmasta erityisen analyysin ja keskustelun moottorin laakereita käsittelevässä artikkelissa. Erityisesti eri laakerisarjojen kohdalla niiden normaalin työvälyksen täyttyminen riippuu niihin liittyvien komponenttien mittatoleransseista. Esimerkiksi syväurakuulalaakereiden työvälyksen tulisi olla nollavälys tai hieman esikiristetty negatiivinen välys. Sylinterirullalaakereiden työvälyksen tulisi olla positiivinen. Vaikka se olisi hyvin pieni, sen on oltava olemassa. Emme käsittele tätä näkökohtaa tässä yksityiskohtaisemmin. Käytännön sovelluksissa on kuitenkin usein tilanteita, joissa laakerin sovitus ei jostain syystä ole sopiva tai puristussovitteiden vuoksi työvälys on sopimaton, ja on myös tapauksia, joissa laakeri joutuu pois paikaltaan liian suuren sovitusvälyksen vuoksi. Kaikki nämä aiheuttavat moottorin laakerijärjestelmän romahtamisen lyhyessä ajassa.
(2) Sähkökemiallisen korroosion aiheuttama laakerin palamisongelma. Tämä ongelma on sama kuin aiemmin käsitelty aksiaalivirtaongelma. Aksiaalivirran esiintymisen välttämätön ehto on aksiaalijännite ja suljettu virtapiiri. Vaihtelevalla taajuudella käytettävissä moottoreissa sekä suuritehoisissa ja korkeajännitteisissä moottoreissa syntyy eriasteisia aksiaalijännitteitä. Kun voiteluaineen eristyskyky ei kestä aksiaalijännitettä, suuri aksiaalivirta muodostaa suljetun virtapiirin laakerin läpi ja aiheuttaa palamisongelmia laakerijärjestelmän osille. Palamisen alkuvaiheessa se ilmenee laakerimeluna, johon liittyy lämpöä. Hyvin lyhyessä ajassa laakerikomponenttien vaurioitumisen ja lämpöongelman vuoksi laakerijärjestelmä kärsii vakavasta vikaantumisesta.
Aksiaalivirta aiheuttaa monia ongelmia. Jotkut moottorit voivat toimia epänormaalisti jonkin aikaa, kun taas toiset voivat vioittaa vakavasti muutamassa tunnissa. Tässä yhteydessä sitä pidetään usein laakerin laatuongelmana. Laakereiden toistuva vaihtaminen ei ratkaise ongelmaa. Tarvittavien toimenpiteiden toteuttaminen suunnittelu- ja valmistusvaiheessa sekä laadukkaampien taajuusmuuttajien valitseminen käytön aikana ovat erittäin tehokkaita ja välttämättömiä toimenpiteitä.
(3) Lämpenemisongelmat, jotka johtuvat voitelujärjestelmän sopimattomuudesta. Olemme käsitelleet tätä ongelmaa useissa aiemmissa artikkeleissa. Yksi tilanne on itse rakenteen sopimattomuus. Laakerin öljykammio on liian suuri eikä se pysty muodostamaan hyvää kiertoa, mikä aiheuttaa laakerin toimintahäiriön; laakerijärjestelmään on täytetty liikaa rasvaa, mikä johtaa huonoon lämmönpoistoon; rasva ei vastaa käyttöolosuhteita, mikä aiheuttaa rasvan hajoamista kuumuuden vuoksi tai paakkujen muodostumista kylmyyden vuoksi, jotka molemmat johtavat laakerin ylikuumenemiseen huonon voitelun vuoksi; erityisesti moottorin käytön aikana säännöllinen huolto ja kunnossapito ovat erityisen tärkeitä.
(4) Moottorin lämpötilan nousun tai käyttöympäristön lämpötilan aiheuttamat laakerin ylikuumenemiseen liittyvät ongelmat. Joillakin moottoreilla on luontaisia puutteita ja ne kärsivät korkeista lämpötiloista. Vaikka jotkut moottorit toimivat ankarissa ympäristöissä, kuten korkeissa lämpötiloissa toimivat ilmakompressorimoottorit, tämä asettaa merkittävän haasteen laakerijärjestelmälle. Tämän ongelman valossa laakerimateriaaliin ja voitelurasvan suorituskykyyn on kiinnitettävä perusteellista huomiota, jotta vältetään laatuongelmat laakerijärjestelmässä.
Laakerijärjestelmän laatuongelmiin voi toki johtaa monia muitakin syitä. Kuitenkin niin kauan kuin keskeisiin kohtiin puututaan ja ongelmien perimmäiset syyt tunnistetaan, moottorin laakerijärjestelmän laatu ja turvallisuus voidaan taata.
Julkaisun aika: 07.07.2025