IP56防护等级辊道电机密封结构

(国家防爆电机工程技术研究中心，黑龙江佳木斯 154002)

0 引言

辊道用三相异步电动机是冶金工业辊道传送专用电机，多应用于钢厂等恶劣环境中。钢坯冷却过程中产生的大量高温水汽及高压水流，对电机的防水等级具有很高的要求，并且轴贯通进水造成电机烧毁的现象最为普遍和严重。因此如果电机的轴贯通密封结构达不到要求，那么在使用过程中就很容易发生电机进水现象，造成电机烧毁，影响其正常使用。本文设计了一种能够适用于钢厂辊道用电机的防水密封结构，以消除进水对电机的正常使用产生影响，满足电机在正常状态下安全可靠运行。

1 辊道电机进水原因分析及防水结构分析

YGP系列电机进水问题主要发生在以下部位：接线盒、平面配合处以及轴贯通进水，其中接线盒、轴贯通进水比较严重如图1所示。

图1电机整体结构图

1.1 接线盒

定子接线盒在电机上方，接线盒盖与接线盒座之间为平面配合如图2所示，在水流频繁的冲击下，接线盒盖与接线盒座之间会发生进水现象，水流进入接线盒后从机座出线口进入定子内部，导致电机定子烧毁。

图2接线盒图

1.2 轴贯通

电机在钢厂等恶劣环境中运行时钢坯冷却过程中产生的大量高温水汽及高压水流从轴贯通处进水造成电机烧毁的现象最为普遍和严重，正常电机轴贯通部分密封结构如图3(a)所示，在高压水流及高温水汽的连续冲击下，水流会在外盖与轴之间的空隙进入电机内部。

图3电机轴贯通

2 改进措施

2.1 针对接线盒盖与接线盒座之间进水现象改进措施如下

针对接线盒处接线盒盖与接线盒座之间的平面配合引起的电机进水问题提出接线盒盖结构改进，在电机接线盒盖增加防水檐，如图4(a)为改进前结构，图4(b)为改进后结构, 改进后的结构将接线盒座包住，避免高压水流对盒盖与盒座接缝处的直接冲击而造成的进水现象。

图4接线盒盖结构

2.2 针对轴贯通进水现象的改进措施

图3(b)是本文IP56防护等级辊道电机轴贯通三道密封结构的示意图，它主要由轴承外盖、骨架式油封、轴面油封、甩水环组成。

第一道密封：骨架式油封。

第二道密封：轴上选用轴面油封如图5所示。与外盖配合安装，轴面油封由两部分组成，其中序号1为铁壳(宝钢T14冷板)，电镀五彩锌；序号2材质氟橡胶。轴面油封是成熟产品，2006年1月完成IP66防护等级检验。油封与轴配合为过盈配合，电机旋转时轴面油封与轴同步旋转,油封内腔涂满润滑脂，骨架式油封与外盖面完全接触，水流无法从轴贯通部分进入电机内部，达到防护目的，但装配轴面油封时，要使用专用设备。

第三道密封：增加甩水环，甩水环与电机外盖之间形成迷宫式曲路结构，此结构为常用防水结构，甩水环与轴过度配合，甩水环用螺钉紧定在电机轴上，与电机主轴同步转动，达到防水目的。装配时甩水环位于轴面油封外部。

当电机运行时，甩水环与轴同步旋转，并与轴承外盖之间形成迷宫式曲路结构，可有效阻断水流起到第一道密封的作用；轴面油封与轴同步旋转，空腔内涂满润滑脂，唇部与轴承外盖接触可有效阻断水汽起到第二道密封作用；骨架式油封与轴承外盖过渡配合安装在密封圈槽内，唇部与轴接触，可有效起到第三道密封的预防作用。此三道密封相互结合，从而实现IP56防护等级辊道电机轴贯通密封结构。

2.3 其它平面配合处进水现象改进措施

平面配合处防护主要是指：机座与端盖、端盖与轴承外盖配合处的防水保护。改进措施为：端盖、轴承外盖止口处增加O型密封圈，见图6。

图5轴面油封

图6 平面配合处密封

3 结语

本文针对辊道电机进水的原因分析及改进措施，是经过反复研究、计算和分析，并通过试验取得了良好的效果，达到IP56防护要求。此方式结构的优点是使用安全可靠，能通过甩水环、轴面油封及骨架式油封三道防护来阻挡轴贯通处的高温水汽及高压水流，可有效避免水汽或水流从轴贯通处进入电机内部，降低电机故障率、提高电机可靠性，且此结构不但适用于辊道用电机，其它防护要求较高的电机上，提高电机的整体质量。