電機(jī)軸承過電流是困擾很多電機(jī)工程師的問題。電機(jī)軸承過電流，就是電流流過軸承滾動體和套圈滾道，在滾道以及滾動體上留下電腐蝕痕跡。

這種搓板紋其實是電機(jī)軸承滾道和滾動體表面形貌的改變，宏觀上就會呈現(xiàn)過熱、噪聲甚至軸承燒毀等問題。

由于電機(jī)軸承過電流造成了軸承提早失效，不同的軸承廠家和工程師們一起提出了很多解決方案。主要的方法無非是“疏”和“堵”。疏就是讓電流流過去，不傷害軸承。堵就是堵住電流，讓電流留不過去。

01 “堵住”電流

絕緣鍍層軸承

目前，最流行的方式是使用絕緣軸承。很多大品牌的軸承廠家都提供了該解決方案。下圖是某軸承品牌外圈絕緣的絕緣軸承局部。

外圈絕緣的絕緣軸承

絕緣軸承就是把軸承的內(nèi)圈或者外圈通過特殊的工藝處理施加一層絕緣鍍層，一般是氧化鋁鍍層。這種鍍層具有很好的絕緣性能，在防止軸承過電流上起到了一定的作用。

但是絕緣鍍層軸承也有一定的局限性。 這種軸承保護(hù)方式對于由于直流電流造成的軸承過電流具有很好的保護(hù)作用，但是對于交流電流通過軸承情形，幫助不大。

道理很簡單，鋼制軸承圈，鋼制軸承室，中間的夾一層絕緣層（厚度通常幾十個微米)，這樣就相當(dāng)于一個電容。

電容隔直不隔交，因此對于交流過電流難以奏效。

陶瓷軸承

有的廠家提供陶瓷材料滾動體的軸承，或者是全軸承皆為陶瓷材料。如圖所示就是一個陶瓷材料做滾動體的軸承。

陶瓷球軸承

陶瓷軸承，通常材料為氮化硅，用于隔絕軸承過電流的原理類似絕緣鍍層軸承。但是由于滾動體體積比較大，因此內(nèi)外圈距離足以隔絕直流、交流電流。因此具有很好的過電流保護(hù)作用。

但是這種解決方案軸承的成本較高，很多工況下受成本制約無法使用。

絕緣端蓋

有的電機(jī)廠采用在電機(jī)端蓋中間添加一層絕緣材料，從而起到隔絕電流避免對軸承造成傷害的作用。通常這種方法適用的材料是工程塑料，施加在軸承外圈外側(cè)。

這種隔絕軸承過電流的方法起到的作用和絕緣鍍層類似，其絕緣原理和前面所說的也一樣。

02 “疏導(dǎo)”電流

額外碳刷疏導(dǎo)電流 很多電機(jī)廠在電機(jī)軸承外側(cè)端蓋和軸之間安裝一個額外的碳刷，用來疏導(dǎo)軸電流，使其通過碳刷流通端蓋和軸。

這是一種簡單廉價且有效的方法。其性能良好的條件有三個：

·碳刷安裝的可靠性。保證碳刷和機(jī)座以及軸的良好接觸；

·碳刷的磨損與維護(hù)。定期根據(jù)碳刷的磨損情況進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和更換，確保碳刷可靠工作；

·碳刷磨損的污染顆粒防護(hù)。要注意碳刷附近的密封件。避免磨損的碳刷污染軸承內(nèi)部。

使用導(dǎo)電油脂 多年前就有一些軸承廠家試圖提供導(dǎo)電油脂來疏導(dǎo)軸承過電流。目前為止，靜態(tài)導(dǎo)電油脂已經(jīng)是市場上較成熟的產(chǎn)品。

但是軸承在運(yùn)行的時候，軸承滾動體和滾道之間的間距是隨著滾動體的滾動一直變化的。

這樣導(dǎo)電油脂的導(dǎo)電率一直不同。經(jīng)過很多實驗和實際使用，發(fā)現(xiàn)這種方法并不可靠。目前也少有人用。

03 總結(jié)

“疏”和“堵”的方法都有很多的應(yīng)用。但是目前，依然沒有某一種方案可以做到廉價的完全解決（陶瓷軸承的問題是成本）。筆者比較推薦的方法是疏導(dǎo)加封堵。具體就是：

· 絕緣軸承+額外碳刷

·絕緣端蓋+額外碳刷

·陶瓷軸承（成本高昂）




審核編輯：劉清