Najpogostejši vzroki okvar ležajev v elektromotorjih in kako se jim izogniti

Številni vzroki okvar strojev in drugih strojnih elementov, nastanejo zaradi različnih dejavnikov, ki so rezultat njihovega obratovanja. S preučitvijo delovnega okolja stroja lahko preventivno zaznamo potencialne težave. Kako pride do poškodb ležajev v elektromotorjih in kako se jim izogniti vam predstavljamo v nadaljevanju.

Električna erozija

Nepravilnosti pri navitju in konstrukcijski geometriji elektromotorja lahko povzročijo prehajanje električnega toka z zunanjega ležajnega obroča preko kotalnih elementov (kroglice, valjčki, itd.) na notranji ležajni obroč. Pri tem prihaja do iskrenja in posledično do električne erozije. Razsežnost poškodbe je odvisna od gostote električnega toka in časa trajanja. V primeru, da gostota električnega toka preseže 0,1 A/mm2 pride do poškodb na kotalnih elementih in kanalih, hitre razgradnje maziva in posledično do prezgodnje odpovedi ležaja. Da bi preprečili ta tip poškodbe, se uporabljajo izolirani ležaji, ki preprečujejo prehod električnega toka.

Prikaz poti električnega toka skozi elektromotor

Poznamo dva tipa ležajev, ki preprečujejo prevodnost električnega toka:

  • električno izolirani ležaji – zunanji (J20A, J20AA, J20B) ali notranji obroč (J20C) prevlečen s keramičnim nanosom. So dimenzijsko povsem enaki standardnim ležajem brez izolacije.

Shematski prikaz položaja keramičnega nanosa na ležajnem obroču

  • hibridni ležaji (HC) – kotalni elementi so izdelani iz keramike, s tem dosežemo najvišjo možno stopnjo zaščite pred prehajanjem električnega toka. Ti ležaji so primerni tudi za višje vrtljaje in suho obratovanje (brez mazanja).

Nezadostno mazanje in kontaminacija

Če je mazalni film med kroglicami in kanali pretanek, kot posledica neustrezne viskoznosti ali okužbe, pride do stika »kovina na kovino«. Za preprečitev poškodbe, ki je posledica stika »kovine na kovino«, moramo preveriti:

  • uporabljeno mazivo,
  • ustreznost intervala in količine dodajanja maziva,
  • stanje maziva (kontaminacija, umazanija, prašni delci, vlaga, itd.).

V kolikor ugotovimo, da mazivo ni ustrezno, ga je potrebno zamenjati– mazivo z ustreznejšo viskoznostjo omogoči debelejši mazalni film. Interval in količino maziva je potrebno spremljati in prilagajati potrebam. V primeru kontaminacije maziva, je potrebno preveriti stanje in ustreznost tesnil za aplikacijo v kateri se ležaj uporablja.

Poškodbe zaradi vibracij

Kadar se pri transportu elektromotorjev ne zavaruje/podpre gredi, lahko tresljaji, vibracije in udarci poškodujejo ležaje. Do poškodbe lahko nastopi tudi v primeru, ko elektromotor dlje časa ne obratuje, nanj pa se prenašajo vibracije iz okolice. Vzroke poškodb pri transportu lahko odpravimo s pravilnim zavarovanjem oz. podporo gredi v aksialni in radialni smeri.
Za preprečitev poškodb ležajev pri dlje časa mirujočem elektromotorju je potrebno gred občasno zavrteti.

Poškodbe zaradi nepravilne namestitve elementov

Najpogostejše napake pri nameščanju zobnika, verižnika ali jermenice na gred so:

  • nepravilna uporaba kladiva ali drugega neprimernega orodja,
  • neporavnanost,
  • neuravnoteženost,
  • prevelika napetost jermena ali verige (prevelika radialna sila na gred),
  • nepravilna montaža, ki se kaže v preobremenitvi.

Da bi preprečili vzroke nastanka zgornjih nepravilnosti, je priporočljiva uporaba primernega orodja za montažo in demontažo. Ti pripomočki nam omogočajo poravnavo in uravnoteženje nameščenih strojnih elementov. Pri nastavljanju napetosti jermen in verig je potrebno upoštevati predpisane parametre.

Nezadostna obremenitev ležaja

Povsem očitno je, da v primeru preobremenitve ležaja pride do poškodbe in pogosto tudi do popolne odpovedi. Manj poznano pa je dejstvo, da lahko premajhna obremenitev prav tako privede do poškodbe ali celo odpovedi ležaja. Pri premajhni obremenitvi pride do vibracij kotalnih elementov, kar povzroči poškodbe tako na samih kotalnih elementih, kot tudi na kanalu. Te vibracije se prenesejo na gred, kar lahko povzroči poškodbo celotnega elektromotorja.
Posebno pozornost je potrebno nameniti pri sferičnih ležajih, saj se običajno uporabljajo pri večjih obremenitvah, obenem pa se zanemari minimalno obremenitev.

Aktivnosti povezane s preprečevanjem nastanka poškodb so neprimerno cenejše od reševanja posledic v obliki zastoja ali strojeloma. Analiza poškodb strojnih elementov pokaže, da se lahko z doslednim spremljanjem stanja in izvajanja preventivnih ukrepov izognemo težavam in predvidimo vzdrževalna posege, s čimer se občutno podaljša življenjsko dobo tako elektromotorja, kot celotnega postrojenja.

Za pomoč in dodatne informacije o rokovanju ležajev v elektromotorjih se obrnite na naše strokovnjake na podpora@mm-intercom.si.