摘要：潜油电机是一个立式悬挂电机，为承受转子的重量，使电机转子在固定的位置工作，电机上部有一个止推轴承。其工作原理是：止推轴承动静块组成一对摩擦副，在运转过程中，润滑油能在摩擦表面形成一层连续稳定的压力油膜，有效地隔离金属之间的相互接触及干摩擦，以承受转子的轴向力。止推轴承下部油一个碟簧，它支撑着止推轴承，可以卸载转子的轴向载荷，起到减震、缓冲的作用，使止推轴承在高速运转中可以保持平衡和温度。止推轴承对电机的工作性能(动力性、经济性以及稳定性等)和使用寿命有着举足轻重的影响。

　　关键词：潜油电机;止推轴承;碟簧;支承位置

　　某公司研制了八瓣止推轴承，轴承表面的润滑效果较好，并且在下电设计中加入了碟簧，使得只推轴承的负载能力得到了加强，但碟簧的支撑效果一直是争论的焦点，为了解决好碟簧对止推轴承的影响，我们重点对潜油电机止推轴承的运动摩擦理论及材料、设计进行分析和研究。

　　1.电机止推轴承的磨损理论

　　电机止推轴承由动块和静块两部分组成，动块为钢件经表面淬火精磨，静块为锡磷青铜件。止推轴承结构比较简单，但其行为公差尺寸要求严格。由于承力的位置、角度以及进油孔的大小是油膜形成的关键要素，因此必须确保两个止推面的平行度和平面度，止推轴承下部加入碟簧，能够有效调节轴承在运转过程中的平衡和稳定，可以从根本上提高止推轴承基体强度及运行稳定性。止推轴承的磨损是非常复杂的，它受许多因素的影响。例如电机油的润滑、表面粗糙度、材料、装配的好坏、电机磁拉力的影响等，同时其磨损又包含黏着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损等多种磨损形式。在潜由电机的设计中，有意识地引入流体动压润滑理论到零部件设计中区，由于高速运动而产生流体动压效应，使摩擦副表面间油膜压力升高，从而达到使两摩擦面分开，降低摩擦和减少磨损的目的。

　　2.碟簧的结构及组成

　　碟簧又被称为贝勒维尔弹簧垫圈，圆盘状弹簧适用于高度抗疲劳的应用场合。弹簧是用高碳钢片制成的，所以的圆盘弹簧都经过奥氏体处理，从而得到优化的机械性能(硬度或延展性)，碟簧特别适用于空间狭小、负荷很大的场合。图1为在所列出的垫圈的三种特性参数下，负载-挠度的典型曲线，当高度为中间数值时，其负载可以估算。根据图1中的曲线“h=t”，可以得出，挠度为75%时的负载是压平时的负载的87%。从表格中可以得出，压平时的计算负载为3301b;0.87X330=2871b。图1中虚线表面了挠度超过75%时的负载情况，这个区域的负载特性不是很可靠的，因为部分电器被压至最低点。

　　3.碟簧的支撑作用

　　138及143电机下电由于其特殊结构，大件对止推轴承的支撑作用较弱，止推轴承的平行度和平面度较难保证，由于电机转子的自身重量较大，对轴承的要求较高，因此在轴承下部加一个凸形碟簧，可以卸载转子的轴向载荷，起到减震、缓冲的作用。

　　我们对碟簧的支撑效果进行了调查：(表1所示)

　　138、143电机止推轴承静块凹槽深2.4mm，碟簧高度3.6mm，碟簧加入凹槽内露出3.6-2.4=1.2mm，下沉高度为0.24mm左右，有效支撑高度为1.2-0.24=0.96mm，支撑作用比较明显。

　　4.碟簧支撑位置的影响

　　弹簧支撑位置的合理性是比较重要的，要使轴承在理想状态下运转，必须保证碟簧支撑位置的合理。当止推轴承承受到较大正压力作用时，由于局部的弹性变形形成了小的接触区，其顶峰接触点收到高压力作用而产生弹、塑性变形，附在摩擦表面的吸附膜破裂、温升后使金屑的顶峰塑性面牢固地黏着并熔焊在一起，形成冷焊结点。在量摩擦表面相对滑动时，材料便从一个表面转移到另一个表面，成为表面凸起，促使摩擦表面进一步磨损。随着裂纹的扩展与相互连接，表层金属脱落，造成止推轴承失效。

　　止推轴承自润滑性能力较差，在电机起动和停转的短时间内，由于润滑油供油之后，造成高速运转工况下金属与金属之间产生干摩擦，有一部分是由于形位公差尺寸偏差，造成止推面间隙不均匀，使油膜形成不稳定引起的，这种情况大多数能在出厂试验时发现。

　　我们对以前装配的138及143电机止推轴承的磨损情况进行了调查，发现所有带碟簧的止推轴承，全部是内缘默算，出现了偏磨现象，并且在试验过程中，有两节下电止推轴承在带泵试验时默算严重烧毁。

　　我们对烧毁的两节138电机的下电止推轴承进行了尺寸测量，见表2。

　　根据测量的数值，我们发现止推轴承动块尺寸没有变化，静块外缘厚度和内缘厚度相差0.12~0.13mm，内部明显磨损严重。下电止推轴承下部有一个碟簧，是它支撑着止推轴承，

　　可以卸载转子的轴向载荷，起到减震、缓冲的作用，使止推轴承在高速运转中可以保持平衡和稳定。但其支撑位置明显靠里，并且止推轴承下部基体较薄，很容易造成中部轴承的支撑力过大，致使轴承中部翘起、磨损。而外缘部位却没有磨损，由于止推轴承静块中部支撑较高，造成摩擦面偏斜，因负载较大，油膜挤压效应，中部油膜遭到破坏，失去作用。造成轴承从中部先磨损，进而随着磨损的加大油膜破坏严重，磨损从中间向四周扩散，造成整个轴承磨损。

　　为了证明这一点，我们将碟簧反装，使其支持位置靠外，结果发现磨损位置也相应地发生了变化，外缘磨损明显。

　　如何改变弹簧的支撑位置，使其在理想的状态下运转。我们对较成熟的116系列止推轴承碟簧支撑位置进行了尺寸测量，并对138系列的止推轴承碟簧位置尺寸进行了对比并进行了更高，见表3、表4。

　　对上述对策我们进行了实际使用，改进后彻底解决了止推轴承偏磨问题，轴承表面内、外圆磨损均匀，效果很好。

　　5.结束语

　　碟簧对止推轴承的影响是比较显著的，其支撑位置决定了止推轴承磨损的好坏。通过改进可以有效的提高止推轴承的可靠性，同时也可延长潜油电泵机组使用寿命。

　　免责声明：以上内容来自网络，仅供参考，如果侵犯，请及时通知我们，本网站将在第一时间及时删除!

更多高温碟簧及高温预紧碟形弹簧的信息欢迎访问防松碟簧网站：奥赛罗密封咨询电话：0311-87316999