立式电机是一种广泛应用的安装方式,区别于传统的卧式安装,立式电机的主要特点在于其重量转变为轴向压力,而不是径向压力。这一特性要求立式电机在轴承的选择与配置上做出相应的调整,以适应不同的工作环境和负载条件。
在设计立式电机时,轴向压力是一个重要的考量因素。如果电机轴端没有额外的轴向负载,且转子的重量相对较轻,通常可以选择标准的双列深沟球轴承配置。这种配置与卧式电机相似,通过固定端和活动端的轴承布局来适应温度变化引起的轴向移动。固定端的轴承内外圈紧密固定,而活动端的轴承则设计为允许一定程度的轴向滑动,以适应热胀冷缩。
然而,当立式电机面临较大的轴向负载时,普通的深沟球轴承可能无法胜任。在这种情况下,可以考虑使用角接触球轴承与深沟球轴承的组合。角接触球轴承通常安装在电机的上部,作为固定端,负责承受向下的轴向力;而下部的深沟球轴承作为活动端,有助于吸收轴向位移。值得注意的是,单列角接触球轴承只能承受单向的轴向力,因此在电机的测试和运输过程中,必须避免逆向加载,以防止轴承过早磨损或损坏。
对于需要处理更大轴向负载的立式电机,可以采用双列角接触球轴承与深沟球轴承的组合。双列角接触球轴承能够提供更强的承载能力,适合于承受较高的轴向力。这种配置同样需要注意避免逆向的轴向力,以免损害轴承。
面对需要双向轴向力的应用场景,立式电机可以采用面对面或背对背安装的角接触球轴承作为固定端。这种布局能够有效地应对来自两个方向的轴向力,确保电机的稳定运行。在某些大型设备中,如水轮机,可能需要使用球面滚子推力轴承来应对极端的轴向负载。在这种配置中,球面滚子推力轴承位于下方,负责承受主要的轴向力,而上方则可能采用圆柱滚子轴承或滑动轴承作为活动端。
总而言之,立式电机的轴承配置不仅要考虑轴向负载的影响,还要确保在测试、运行和运输过程中的安全性。特别是在驱动风扇等应用中,电机启动时可能会产生短暂的逆向轴向力,这需要在设计阶段采取措施,比如施加适当的轴向预紧力,以防止角接触球轴承发生位移或过热。