杜蕃
(天津港集裝箱碼(mǎ)頭有限公司)
摘 要:軸(zhóu)承是廣泛應用於機(jī)械設備的零部件,是配套(tào)的精密零(líng)件,同時也是Z易損壞的元件之一。機械的許多故障都與軸承有關,軸承工作性能的好(hǎo)壞直接影響到與之相關聯的軸以及安裝在軸上的齒輪乃(nǎi)至整台機器設備的性能。本文針對軸承常(cháng)見損傷及失效的原因進行分(fèn)析,並提出(chū)相應(yīng)的維護方案,效果和意義明顯(xiǎn)。
關鍵詞:軸承;失效(xiào);診斷
1 引言
近年(nián)來港口(kǒu)發展速度的逐步加快,各類機械設備已成為港口生產正常運行的重要因素。隨著設備使用年限(xiàn)的增加,作(zuò)為設備運行關鍵部位的軸承已逐漸出現故障,尤其是(shì)在電機上的滾動軸(zhóu)承。滾動軸承在使用過程中由於本(běn)身質量和外部條件的原因,其承載能(néng)力、旋轉(zhuǎn)精度和(hé)耐磨性能等會發生(shēng)變化。當軸承的性(xìng)能指標低於使用要求(qiú)而不能(néng)正常工作時,軸承就(jiù)發生了損傷甚至失效
[1]。軸承一旦發生失效等意外情況後,機器、設備將會停(tíng)轉,出現功能喪失等各(gè)種異常現象,因此在短期內查出發生的原因,並(bìng)采取相應的措施(shī)成為關鍵。
2 常見的軸承損傷和失效分析
軸承的失效原因很多,除了正常(cháng)的疲勞剝落以外,象失效的密封、過(guò)緊配合導致的過小軸承間隙或潤滑不良等因素都能(néng)留下特殊的失效痕跡和失效形式。
一般來講,軸承的失(shī)效有1/3是因為(wéi)軸承(chéng)已經到了(le)疲勞剝落期,屬於(yú)正常失效;1/3因(yīn)為潤滑不良導致提(tí)前失效,1/3因為汙染物進(jìn)入軸承或安裝不正確,而(ér)造成軸承提前失效。軸承損傷和失效在很多不同的運(yùn)行條件下都有可能發生,常見的軸承損傷和失效分析如下:
2.1 軸承噪音
軸承在工作中允許有輕微(wēi)的運轉響聲,如果響聲過大或有不(bú)正常的噪音或(huò)撞擊聲,則表(biǎo)明軸承(chéng)有故障。滾動軸承產生噪音的原因比(bǐ)較複(fù)雜:
軸承內、外(wài)圈配合(hé)表(biǎo)麵磨(mó)損,導致軸線偏離了正確的位置,軸在高速運動時產生(shēng)異響。
當軸承疲勞時,其表麵金屬剝落,也會使軸承徑(jìng)向間隙增大產生異響。
軸(zhóu)承潤滑不足,形成幹摩擦,以及軸承破碎等都會(huì)產生異(yì)常的聲響。
軸承磨損鬆曠後,保持架(jià)鬆動損壞,也會(huì)產生異響軸承(chéng)的損傷。
2.2 軸承溫度過高
在機構運轉(zhuǎn)時,安裝軸承(chéng)的部位允許有一定的溫度,當用手撫摸機構(gòu)外殼時(shí),應以不感覺燙手為(wéi)正常,反之則表明(míng)軸承溫度過高。
軸承溫度過高的(de)原因有:潤滑油質量不符合(hé)要求或變質,潤滑油粘度過高;軸(zhóu)承裝配過緊;軸承座圈在軸上或殼內轉動;負荷過大;軸承保持架或滾動體碎裂(liè)等
[2]。
2.3 滾道表麵金屬剝落
軸承滾動體和內、外圈滾道麵(miàn)上均承受周期性脈動載(zǎi)荷的作用,從(cóng)而產生周期變化的接觸應力。當應力(lì)循環次數達到一定數值後,在滾動體或內、外圈滾道工作麵上就產生疲勞剝落。如果軸承的負荷過大,會使這種疲勞加劇。另外,軸承安(ān)裝不正、軸彎曲,也會產(chǎn)生滾道剝落現象。軸承滾(gǔn)道的疲勞剝落會降低軸的運轉精度,使(shǐ)機構發生振動和噪聲。
2.4 軸承燒傷
燒傷的軸承(chéng)其滾道、滾動(dòng)體(tǐ)上有回火色。燒(shāo)傷的原因一(yī)般是潤滑不足、潤滑油質(zhì)量不(bú)符合要求或變質,以及(jí)軸承裝配(pèi)過緊等(děng)。
2.5 塑性變形(xíng)
軸承的滾道與滾子接觸麵(miàn)上出現不均勻的凹坑,說明軸承產生塑性變形。其原因是軸承(chéng)在很大的靜載荷或衝擊載荷作用下,工作表麵的局部應力超過材(cái)料的屈服極限,這(zhè)種情況(kuàng)一般發生在低速旋轉的軸(zhóu)承上。
2.6 軸承座圈裂紋
軸承座圈產生(shēng)裂(liè)紋的原因可能是軸承配合過緊、軸承外圈或內圈鬆動、軸承的包容件變(biàn)形、安裝軸承的表麵加工不良等。
2.7 座圈滾道嚴重磨損
可能是座圈內落(luò)入異物,潤滑油不足或潤滑油牌號不合適。
3 軸承的檢查與維護
為使軸承在良好的條件下(xià)能夠保持應有的性(xìng)能並長期(qī)使用,必須對軸承進行檢查和保養,檢查與保(bǎo)養對(duì)預防故障是很重要的,在運(yùn)轉中要重點(diǎn)檢(jiǎn)查軸承的滾動(dòng)聲、振動、溫度和潤滑劑。經過長時(shí)間的不斷摸索,開展了對車輛設備軸承實施主動維護管理,取得(dé)了較好效果。
3.1 軸承的聲音診斷
在(zài)設備工作時,通過聽聲音可以分析出一些問題。軸承噪音一種是軸承本身產生(shēng)的,即軸承固有的(de)噪聲;另一種是軸承裝機後才產生的噪聲,與軸承本(běn)身的噪聲無關。
固有(yǒu)噪聲:滾道聲是由滾動體與滾道接觸時的彈性(xìng)特性產(chǎn)生的,當軸承旋轉時(shí),滾動體在滾道上滾動而發出的一(yī)種連續而圓滑的聲音;不正常的滾動摩擦聲可發出(chū)“咯吱、咯吱”之類不舒服的金屬摩擦異常(cháng)聲音(yīn),潤滑良好時不會發出這樣的聲音。所以(yǐ)在一般情(qíng)況下不成問題,隻有噪聲增大之後才需注意。
與軸承製造有關的噪聲:這(zhè)裏包括保持架噪(zào)聲和顫音,保持架噪聲主要發生在球軸承和圓(yuán)錐滾子軸承中,當軸(zhóu)承旋(xuán)轉時由於保持架的振動以及保持架與滾動體發生撞(zhuàng)擊會發出(chū)聲音。這種聲音具有周期性,顫音(各(gè)種軸承)是有(yǒu)一定頻率的聲(shēng)音,是由於滾道麵上有較大的波紋度引起的振動而(ér)產生的。
使用不當引起的噪聲:對於各種軸承均存(cún)在,當軸(zhóu)承滾道表麵或滾動體表麵受到碰傷、壓坑、鏽(xiù)蝕,那麽就會產生(shēng)有一定周期的噪聲和振(zhèn)動。當軸承在運轉中有塵埃侵入時就會產(chǎn)生汙物噪聲,這種噪聲是(shì)非周(zhōu)期性的,同(tóng)樣也伴有振動,其聲音大小不固定,時有時無。
3.2 軸(zhóu)承的振(zhèn)動監測
軸承的振動對(duì)軸承的失效影響很明顯,例如:剝落、壓痕、鏽蝕、裂紋、磨損等都會在軸(zhóu)承振動檢測中反映出來。
通過(guò)采用(yòng)頻率分析器和振動儀等可測量出振動的大小,通過頻率分布可推斷出異常振動的具體情況。但是測(cè)得的數值因(yīn)軸承的使用條件或傳感器(qì)安裝位置等而不同,因此(cǐ)需要事先對每台機器的測量值進行分析比較後確定判定標準。
3.3 軸承的溫度檢測
通常軸承的(de)溫度隨著運轉開始慢慢升(shēng)高1至2小時後達到穩(wěn)定狀態。軸承的正常溫度因機器的熱容量、散(sàn)熱量(liàng)、轉(zhuǎn)速和負(fù)載而不同。軸承的溫(wēn)度可以通過紅(hóng)外檢測儀測量,如果潤滑、安裝不合適,則軸承溫度(dù)會急驟上升,會出現異常高溫,這時必須停機並采取必要的防範措施。
3.4 加強潤滑管理工(gōng)作
潤滑對滾動軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動等(děng)有重要影響,沒有正常的潤滑(huá),軸承就不能工作(zuò)。分析軸承的損壞原因表明(míng),40%左右的軸承損壞都與潤滑不良有關。因此軸承的良好潤滑(huá)是減小軸承摩擦和磨損(sǔn)的有效措施。除此之外,軸承的潤滑還對散熱、防(fáng)鏽、密封、緩和衝擊(jī)等起作用。加強潤滑管理工作是延長車輛設(shè)備使用壽命的關鍵措施。搞好(hǎo)潤(rùn)滑管理不僅要求(qiú)操作人員,應按使用說明書的要求對軸承的潤滑部位進行按(àn)質、按量(liàng)的定期加注(zhù)或(huò)更換潤滑油,還應隨時觀察油質的變化情況和做好監測工作(zuò),發現問(wèn)題及時整改。
4 總結
軸承性能、水平和質量對機(jī)械設備的精度和性能的影響越來越大。因(yīn)此,工作人員不(bú)僅要加強軸承日常維護保養和檢查,而且要對軸承損傷和失效(xiào)的現象及原因熟練了解和把握,使用聽觸法、溫度測量法、潤(rùn)滑脂檢查法等檢查是否存在故障現象(xiàng)。通過這些方法和以上介紹的故障分析及處(chù)理(lǐ)方法,可以盡早發現軸承(chéng)存(cún)在的隱患,迅(xùn)速解決問題,確保設備正常、安全和完好運(yùn)轉
[3]。
參考文獻
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來源:《中國新(xīn)技術新(xīn)產品》2012年05期