สาเหตุและวิธีการแก้ไขปัญหาตลับลูกปืนมอเตอร์ร้อนจัด

ตลับลูกปืนเป็นชิ้นส่วนรองรับที่สำคัญที่สุดของมอเตอร์ ในสภาวะปกติ เมื่ออุณหภูมิของตลับลูกปืนมอเตอร์สูงเกิน 95°C และอุณหภูมิของตลับลูกปืนแบบเลื่อนสูงเกิน 80°C ตลับลูกปืนจะร้อนเกินไป

การที่ตลับลูกปืนมอเตอร์ร้อนจัดขณะทำงานเป็นปัญหาที่พบได้บ่อย และสาเหตุมีหลากหลาย บางครั้งก็ยากที่จะวินิจฉัยได้อย่างแม่นยำ ดังนั้นในหลายกรณี หากไม่ได้รับการแก้ไขอย่างทันท่วงที ผลที่ตามมามักจะทำให้มอเตอร์เสียหายมากขึ้น ทำให้อายุการใช้งานของมอเตอร์สั้นลง ซึ่งส่งผลกระทบต่อการทำงานและการผลิต บทความนี้จะสรุปสถานการณ์เฉพาะ สาเหตุ และวิธีการแก้ไขปัญหาตลับลูกปืนมอเตอร์ร้อนจัด

1. สาเหตุและวิธีการแก้ไขปัญหาความร้อนสูงเกินไปของตลับลูกปืนมอเตอร์:

1. ตลับลูกปืนติดตั้งไม่ถูกต้อง ค่าความคลาดเคลื่อนในการประกอบแน่นเกินไปหรือหลวมเกินไป

คำตอบ: ประสิทธิภาพการทำงานของตลับลูกปืนไม่ได้ขึ้นอยู่กับความแม่นยำในการผลิตตลับลูกปืนเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับความแม่นยำของขนาด ความคลาดเคลื่อนของรูปทรง และความหยาบของพื้นผิวของเพลาและรูที่เข้ากัน การเลือกขนาดที่เหมาะสม และความถูกต้องของการติดตั้งด้วย

โดยทั่วไปแล้ว ในมอเตอร์แนวนอน ตลับลูกปืนที่ประกอบอย่างดีจะรับแรงเฉพาะในแนวรัศมีเท่านั้น แต่หากการประกอบระหว่างวงแหวนด้านในของตลับลูกปืนกับเพลาแน่นเกินไป หรือการประกอบระหว่างวงแหวนด้านนอกของตลับลูกปืนกับฝาครอบปลายแน่นเกินไป กล่าวคือ เมื่อค่าความคลาดเคลื่อนมีขนาดใหญ่เกินไป หลังจากประกอบแล้ว ระยะห่างของตลับลูกปืนจะแคบเกินไป บางครั้งอาจใกล้เคียงกับศูนย์ การหมุนจะไม่ยืดหยุ่นเช่นนี้ และจะทำให้เกิดความร้อนในระหว่างการทำงาน

หากการประกอบระหว่างวงแหวนด้านในของตลับลูกปืนกับเพลาหลวมเกินไป หรือวงแหวนด้านนอกของตลับลูกปืนกับฝาครอบปลายหลวมเกินไป วงแหวนด้านในของตลับลูกปืนกับเพลา หรือวงแหวนด้านนอกของตลับลูกปืนกับฝาครอบปลาย จะหมุนสัมพันธ์กัน ส่งผลให้เกิดแรงเสียดทานและความร้อน และทำให้ตลับลูกปืนเสียหายหรือร้อนเกินไป โดยปกติแล้ว ขอบเขตความคลาดเคลื่อนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของวงแหวนด้านในของตลับลูกปืนที่ใช้เป็นชิ้นส่วนอ้างอิง จะถูกเลื่อนลงมาต่ำกว่าเส้นศูนย์ในมาตรฐาน และขอบเขตความคลาดเคลื่อนของเพลาและวงแหวนด้านในของตลับลูกปืนจะประกอบกันแน่นกว่าที่ใช้รูอ้างอิงทั่วไปมาก

2. การเลือกใช้จาระบีหล่อลื่นที่ไม่เหมาะสม หรือการใช้งานและการบำรุงรักษาที่ไม่ถูกต้อง จาระบีหล่อลื่นที่เสื่อมสภาพ หรือปนเปื้อนด้วยฝุ่นและสิ่งสกปรก อาจทำให้ตลับลูกปืนร้อนขึ้นได้

วิธีแก้ปัญหา: การใส่จาระบีมากเกินไปหรือน้อยเกินไปจะทำให้ตลับลูกปืนร้อนขึ้นได้เช่นกัน เพราะหากมีจาระบีมากเกินไป จะเกิดแรงเสียดทานมากระหว่างส่วนที่หมุนได้ของตลับลูกปืนกับจาระบี และหากใส่จาระบีน้อยเกินไป อาจเกิดการแห้ง การเสียดสี และความร้อน ดังนั้นปริมาณจาระบีจึงต้องปรับให้มีปริมาณประมาณ 1/2-2/3 ของปริมาตรห้องตลับลูกปืน ควรทำความสะอาดจาระบีหล่อลื่นที่ไม่เหมาะสมหรือเสื่อมสภาพแล้ว และเปลี่ยนด้วยจาระบีหล่อลื่นที่สะอาดและเหมาะสม

3. ช่องว่างตามแนวแกนระหว่างฝาครอบตลับลูกปืนด้านนอกของมอเตอร์กับวงกลมด้านนอกของตลับลูกปืนนั้นแคบเกินไป

วิธีแก้ปัญหา: โดยทั่วไปมอเตอร์ขนาดใหญ่และขนาดกลางจะใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมที่ปลายด้านที่ไม่ใช่เพลา ส่วนตลับลูกปืนลูกกลิ้งจะใช้ที่ปลายด้านที่ต่อกับเพลา เพื่อให้เมื่อโรเตอร์ร้อนและขยายตัว มันสามารถยืดตัวได้อย่างอิสระ เนื่องจากมอเตอร์ขนาดเล็กใช้ตลับลูกปืนเม็ดกลมทั้งสองด้าน จึงควรมีช่องว่างที่เหมาะสมระหว่างฝาครอบตลับลูกปืนด้านนอกกับวงแหวนด้านนอกของตลับลูกปืน มิฉะนั้น ตลับลูกปืนอาจร้อนขึ้นเนื่องจากการยืดตัวจากความร้อนมากเกินไปในทิศทางแกน เมื่อเกิดปรากฏการณ์นี้ ควรถอดฝาครอบตลับลูกปืนด้านหน้าหรือด้านหลังออกเล็กน้อย หรือวางแผ่นกระดาษบางๆ ระหว่างฝาครอบตลับลูกปืนกับฝาครอบปลาย เพื่อให้เกิดช่องว่างที่เพียงพอระหว่างฝาครอบตลับลูกปืนด้านนอกที่ปลายด้านหนึ่งกับวงแหวนด้านนอกของตลับลูกปืน

4. ฝาครอบด้านท้ายหรือฝาครอบตลับลูกปืนทั้งสองด้านของมอเตอร์ไม่ได้ติดตั้งอย่างถูกต้อง

วิธีแก้ไข: หากฝาปิดด้านท้ายหรือฝาครอบตลับลูกปืนทั้งสองด้านของมอเตอร์ไม่ได้ติดตั้งขนานกัน หรือรอยต่อไม่แน่น ลูกปืนจะเบี่ยงเบนออกจากรางและหมุนทำให้เกิดความร้อน ฝาปิดด้านท้ายหรือฝาครอบตลับลูกปืนทั้งสองด้านจะต้องติดตั้งใหม่ให้เรียบเสมอกัน หมุนอย่างเท่าๆ กัน และยึดด้วยสลักเกลียว

5. ลูกบอล ลูกกลิ้ง วงแหวนด้านในและด้านนอก และโครงลูกบอลสึกหรออย่างรุนแรง หรือมีโลหะลอกออก

วิธีแก้ปัญหา: ควรเปลี่ยนตลับลูกปืนในครั้งนี้

6. การเชื่อมต่อกับเครื่องจักรรับน้ำหนักไม่ดี

สาเหตุหลักๆ ได้แก่ การประกอบข้อต่อที่ไม่ดี การดึงสายพานมากเกินไป ความไม่สอดคล้องกับแกนของเครื่องจักร เส้นผ่านศูนย์กลางของรอกเล็กเกินไป ระยะห่างจากแบริ่งของรอกมากเกินไป แรงกดตามแนวแกนหรือแนวรัศมีมากเกินไป เป็นต้น

วิธีแก้ไข: แก้ไขการเชื่อมต่อที่ผิดพลาดเพื่อหลีกเลี่ยงแรงกระทำผิดปกติต่อตลับลูกปืน

7. แกนเพลาบิดงอ

วิธีแก้ปัญหา: ในขณะนี้ แรงที่กระทำต่อตลับลูกปืนไม่ได้เป็นแรงในแนวรัศมีอย่างเดียวอีกต่อไป ซึ่งทำให้ตลับลูกปืนร้อนขึ้น ลองดัดเพลาที่งอให้ตรง หรือเปลี่ยนตลับลูกปืนใหม่

2. จะป้องกันตลับลูกปืนมอเตอร์ไม่ให้ร้อนเกินไปได้อย่างไร?

อาจพิจารณาติดตั้งอุปกรณ์วัดอุณหภูมิไว้ใกล้กับตลับลูกปืน แล้วป้องกันตลับลูกปืนผ่านวงจรควบคุม โดยทั่วไป มอเตอร์จะมีอุปกรณ์วัดอุณหภูมิ (เช่น เทอร์มิสเตอร์) อยู่ภายในมอเตอร์ จากนั้นจะมีสายไฟ 2 เส้นออกมาจากภายในเพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ป้องกันพิเศษ และอุปกรณ์ป้องกันจะส่งแรงดันไฟฟ้าคงที่ 24V เมื่ออุณหภูมิของตลับลูกปืนมอเตอร์สูงเกินค่าที่ตั้งไว้ อุปกรณ์ป้องกันจะตัดวงจรและทำหน้าที่ป้องกัน ปัจจุบัน ผู้ผลิตมอเตอร์ส่วนใหญ่ในประเทศใช้วิธีการป้องกันนี้