空调电机轴承的性能改进

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电机是空调器中除压缩主机外最重要的部件，其能耗、振动、噪声 、运转平稳性和使用寿命直接影响空调器质量。国产空调电机过去多使用日本进口轴承，但其固有的价格昂贵、交货期长、售后服务滞后等不足在-定程度上制约了我国空调行业的发展↑年来经过国内轴承制造企业和空调行业的共同努力，国产低噪音空调轴承已得到空调行业认可并获得越来越广泛的应用，国产化率不断提升。

1空调电机轴承特点和国产化现状家用空调器室内、室外机 电机 用轴承 主要 为6000系 列 d8～12 mm 双面带 防尘 盖深沟球轴 承(代表型号608 ZZ)。

我国空调行业的技术进步和配件国产化刚性需求，造就并带动了国产空调 电机 轴承业 的迅速发展 ，供需总量逐年上升。

收稿 日期：2013-06-O5目前主要生产厂家月产能均已超过300万套，正在快速取代进口产品，但尚存的某些品质差距和数倍于进口轴承的装机不合格率-直困扰供需双方，大量高档空调主机配套轴承依然依赖进口。

2影响空调电机轴承性能的主要因素2.1轴承安装部位结构由图1所示 ，空调电机由锭子 、转子、上下壳体、轴承、波形弹簧和垫片组成。轴承由波形弹簧施加轴向预载荷，电机上下壳体轴承安装部位同轴度、端面平行度及转子轴同轴度大小直接影响轴承运转平稳性。

图1 电机结构与轴承安装位置简图王 冰：空调电机轴承的性能改逄 经验波形弹簧有助于削弱下壳体端面不平行对轴承安装的影响，而上轴承安装精度则直接撒于上壳体安装部位几何精度和轴承本身旋转精度。

国产空调电机外壳多为冲压件，两轴承安装部位同轴度及端面与轴心线的垂直度通池制在O.02～0.05 mm范围，铆扣式电机甚至达到 0.1 131'1以上，较之通常轴承所需配合部位相应公差高出- 个数量级，造成轴承使用基础先天不足。

2.2轴承旋转精度目前国内多数轴承制造厂家依据空调企业订货要求将轴承公差控制在P0级标准之内，忽略了P0级标准未涉及但装配后对电机性能有着极其重要影响的成套轴承外圈轴向跳动Sea的控制，形成精度控制误区。

通常意义上轴承外圈轴向跳动Sea撒于套圈加工精度，多通过减小套圈宽度变动量和外圈沟道对端面的平行度进行控制。而双面带防尘盖空调电机轴承，受限于电机安装部位结构而具有较sJ，，l-形尺寸，防尘盖铆合部位壁厚薄，铆盖后易出现轴承外圈外径变形增大或端面凸起 ，形成增大的Sea。模拟受力分析结果显示：当防尘槽斜面上受到过大或不均匀作用力时，出现明显外径和端面凸起变形 (图2)。

外径变形2.3轴承振动与异音空调电机运转噪声及平稳性直接影响空调器工作性能，轴承本身的振动与噪音是不容忽视的重要因素↑年来通过轴承行业不懈努力，空调电机轴承振动值已普遍达到z4组水平，但 异音”依然是企业进人主机配套的 拦路虎”。

轴承装配线的普及有力地降低了轴承异音出现的频次，但仍有润滑脂清洁度、零件清洗 、旋转灵活性及防尘盖铆合质量检验、振动测试 、外观筛寻防锈包装等人工操作环节会对轴承造成污染，产生异音。为满足不同应用工况，目前多采用轴承振动测量仪对振动极值分组并剔除异音品，其判别准确性对轴承装机合格率有着直接影响。传统振动仪示波器显示的是杂乱的正玄波形组合 (图3(a))，检验人员需依据波形跳跃情况判断是否存在异音，较大地依赖操作者自身素质、经验和工作状态，漏判和错判在所难免。

随着人们对轴承振动异常声控制的重视，越来越多的离线和在线轴承振动测量仪器设置了轴承振动峰值检测功能Il，示波器在轴承出现异音时以脉冲图形显示 (图3(b))，直观、易于判别 ，漏判大幅减少。但此技术尚处于推广期 ，部分空调电机轴承生产厂家并未采用。

2.4油脂适用性为获得良好低噪音性能，空调电机轴承出厂时多已预填充高清洁度低噪音润滑脂，出场测试振动异音合格，但装机运转试验时却常因噪音逐渐变大被拒收。

调查发现，轴承噪音变大原因之-是轴承油脂受电机绕组线圈绝缘漆和机壳表面处理介质挥发侵蚀，出现变色、流失，甚至变质并对轴承沟(a)压盖前 (b)压盖后 杂乱波形 有异音的峰值图2 防尘槽铆盖后变形示意装配现场对不同Sea产品进行装机试验，结果显示：Sea值偏大时，由于装配后轴承外圈端面与轴线不垂直，电机运转时出现持续噪声 (无波形弹簧端尤甚)，且Sea值越大，出现噪声的频率越高，声音越大。抽样分析多个厂家608 ZZ轴承，Sea最大达29 m，根本无法装配出好的电机。

l I(a)传统仪器示波器 (b)新型仪器示波图3 仪器示波器显示图形困羹 ]雪 - 交流道和钢球表面产生腐蚀所致，表明轴承油脂与应用诚不相宜。

2.5轴承品质-致性轴承尺寸、游隙、旋转精度、振动与异音-致性不理想是国产空调电机轴承普遍存在的共性问题。由此造成的相同安装条件、同种装配手段下得到不同装机效果 ，常令空调企业无法应对 、无所适从，产生抵触情绪。

3改进措施建议(1)改进电机壳体结构 ，增强总体刚性；最大限度地提高机壳冲制精度，为轴承安装提供 良好基矗(2)依据空调电机轴承特点制定专用技术条件，综合精度达到或超过国外同类产品控制水平P5级；振动值≤z4，无异音。

(3)通过提高轴承防尘槽加工精度、改进防尘盖设计结构 、采用分段剪切塑性挤压方式代替外涨填充型铆合，减少铆合变形 。防尘盖铆合后轴承Sea、So满足同尺寸开式产品P5级要求。

(4)加速轴承振动峰值检测技术推广应用 ，杜绝异音漏判。

(5)针对空调电机轴承应用环境，选用兼具低噪音 、耐高低温、抗氧化和防锈功能轴承油脂，推荐聚脲系 (矿物油合成胫)油脂。

(6)通过工艺装备技术进步提高工序能力，消除人为因素影响，获得理想精度-致性和质量稳定性，增强空调企业使用国产轴承信心，实现双赢。

4结束语综上所述，空调电机轴承国产化为我国空调制造业发展提供了有力支持，国产化规模及水平正在不断扩大与提高。为满足空调制造企业不断技术创新提出的新要求，改进现有不足，缩小与国外先进轴承品牌的差距，对于国内空调电机轴承供需双方而言：任重道远。