滾動軸承幾種發熱損(sǔn)壞的典型案例淺析

2018-08-24

王占(zhàn)光(guāng)
(焦作堅固(gù)水泥有限公司)
  軸承作(zuò)為回(huí)轉(zhuǎn)體的支撐零件(jiàn),因其摩擦係數低、功耗小、使用方便,廣(guǎng)泛應(yīng)用於各個行業的(de)機器設備之中。但由於安裝、配合、潤滑等不當,會引起軸承發(fā)熱甚至損(sǔn)壞(huài),影響運行,據相關資料顯示,因軸承安(ān)裝、配合不當,造成(chéng)軸承產生附加負(fù)荷而發熱甚至損壞的比例接近於50%,與潤滑不(bú)當造成(chéng)的損壞旗鼓相當,可見安裝與潤滑對軸承的影響之大。現選幾(jǐ)種與滾動軸承因安裝(zhuāng)、配合不(bú)當而(ér)發熱損壞(huài)的典型案例進行淺析、與大家(jiā)討論,望能起到借鑒作用。
  1、徑向配合不當引起的軸(zhóu)承發熱及損壞(huài)
  作為回轉體的支撐零件軸承,通(tōng)常情況下,當軸承(chéng)內圈與回轉體一起旋轉時(shí),內圈與軸應采用(yòng)緊密配合,外圈與(yǔ)軸承體的配合采用動配合;相反,當軸承外圈與回轉體一起旋轉時,外(wài)圈(quān)與軸承體采用靜配合,而(ér)不動的軸(zhóu)與軸承內圈采用動配合。總之,使用中的軸(zhóu)承必須是有一個緊(jǐn)圈,一個是鬆圈,這樣軸承在運轉中(zhōng)才能保證有一個滾動(dòng)體跑道(dào)保持微動狀態,避免(miǎn)滾動體在(zài)其跑道內長期接觸,致使該(gāi)處長期被敲擊而產生疲勞點蝕甚至剝落,有利於(yú)延長軸承壽命,有些單(dān)位在這(zhè)方麵重(chóng)視不足,內外圈均采用緊密配合,結果是使用(yòng)時間不長,就造成了軸承滾(gǔn)道的(de)點蝕;同時采用(yòng)這(zhè)樣的配合造成安裝困難,不(bú)免造成對軸承的損(sǔn)傷,降低軸承使用壽命。筆者曾經遇到某單位的回轉窯擋輪(lún)在檢修時,對擋輪內孔與軸(zhóu)進行了修複,內外圈均采用(yòng)緊密配合,結果是(shì)時間很短,軸承內圈點蝕、開裂,且重複多次,後指導(dǎo)其對配合(hé)形式進行了改進,軸承外圈與輪(lún)采用(yòng)緊(jǐn)密配合,內圈與(yǔ)軸采用動配合,回裝後(hòu)長(zhǎng)期運行,沒有異常表現,運行良好(hǎo)。在此也特別提醒,切莫把軸承的微動當做跑圈來處理,應嚴格區分,不然會引起一係列不良後果(guǒ)。
  同(tóng)時,軸承內外圈都(dōu)采用(yòng)緊(jǐn)密配合,會阻(zǔ)礙回轉體的熱脹(zhàng)冷縮,軸在伸長時,內圈(quān)隨軸移動,但由於外(wài)圈與(yǔ)軸承體采用緊密(mì)配合,軸承(chéng)體與軸承的摩擦阻力比如增大,不能自由移動,如此,滾動體就會偏離正確的運行軌道,不但增加了軸向摩擦,也縮小或失(shī)去(qù)了正常遊(yóu)隙,產生較大的摩擦熱量,軸承溫度會迅速升高,若不(bú)能及時發現采(cǎi)取(qǔ)措施,軸承會因此造成損傷或損壞。例如某單位(wèi)在檢修電機時,恐怕軸承(chéng)跑圈,采(cǎi)用了不當的配合形式,開機運轉良好,響(xiǎng)聲、振動均表現良好,但設計不長,軸承便會發(fā)熱,後(hòu)指導(dǎo)對其自由端(duān)軸承體內孔砂磨後,安裝也順利了,軸承也不發(fā)熱了。
  在此(cǐ)也特別提醒,軸承在裝配前要對其配合的孔、軸(zhóu)進行檢(jiǎn)查測量,防止類似事件的發生,關注孔與軸的圓度,若扁的較多,要進(jìn)行修複,不然隨之(zhī)而裝的軸承也會失圓,軸承遊隙會局部減小或喪失,導致軸承發熱損壞。對於對開形式的軸承座,要特別注意合口後的直徑尺寸(cùn),若尺(chǐ)寸不足,應加墊調整,切(qiē)莫壓死、壓扁軸承,本文下部,專(zhuān)門闡述。
  2、軸承的軸向限位不當引起的(de)軸承發熱與損壞
  作為高速運(yùn)轉(zhuǎn)的回轉體,運行(háng)受機械效率的影(yǐng)響都會產生一部分熱(rè)量(liàng)使回轉體溫度上升,導致回轉體增長,若不能自由移動(dòng)釋放,其產生的(de)應力必然造成某些零件的受損甚(shèn)至(zhì)破(pò)壞。就把軸來說,軸伸長後,安裝在其上的軸承(chéng)不能隨軸移動,軸承內外圈就會錯位,吃掉軸承軸向遊(yóu)隙(xì),使(shǐ)滾動體偏離滾道,如此一(yī)來,本來受徑向力的軸承又承受了(le)巨大的軸向力,同時(shí)因滾動體(tǐ)偏(piān)離滾道(dào),徑向遊(yóu)隙也會被吃掉,大量的摩擦熱從此產生,軸承的發熱從此開始,當軸承發熱到一定程度,滾動體與滾道的間隙就會徹底消失,其摩擦力足以帶動內外圈旋(xuán)轉時,軸(zhóu)承的跑圈開始了,摩擦熱量繼續增加,損壞也隨之而來。有些(xiē)軸承拆下來後,可以看到已經變色,如同高溫爐(lú)裏出來的零件一樣,就(jiù)是這個道理;更有甚者,這些熱量能把軸(zhóu)承、軸熔融,牢固(gù)的結合在一起。
  還(hái)有一些特殊設備(bèi)更是如此,回轉體直接運行在高溫介質當中,如(rú)高溫風機,冷態溫度與運行溫度相差幾百度,伸(shēn)長量更大;還有羅茨(cí)風機,與氣體摩擦(cā)也使本身溫(wēn)度上升許多;電機(jī)、管磨機運行中,內部(bù)產生的熱量可使自身溫(wēn)度上升許多等等。若這些設備在安裝維修中不考慮其工況下的熱脹冷縮,不(bú)能使軸承產生自由移動,發熱損壞(huài)是必然的結果。所以在設備安裝維修時,必須考慮冷(lěng)態與(yǔ)熱態不同,給軸承一(yī)個合理的自由空間,當然定位(wèi)軸承一(yī)定要限(xiàn)位,軸向間隙能滿足其自身要求的軸向遊隙就可以了。另外回轉體的溫升不(bú)同,自然預留空間不(bú)同,需根據具體情況(kuàng)而定,若問及本(běn)人(rén),也會給一個合理的指導數據,其實手冊上多數(shù)都有,查一(yī)下就知道了。
  3、軸承在剖分式軸承座內的發熱損壞
  剖分式軸承座,作為軸承的包容件,若加工精度低或(huò)內孔小於軸承外圈尺寸,軸承(chéng)往往(wǎng)落不到底,扣上上蓋,軸承(chéng)就(jiù)會被壓扁,使得軸承局部遊隙變小,同時過緊(jǐn)的包容,使得軸承自由移動的阻力增大,如(rú)同前述原因,軸承(chéng)就會發熱(rè)甚至損壞,所以(yǐ)有些單位在遇到此類現象時,趕快鬆鬆上蓋螺栓、振打振打軸承座,使問題得到緩解,就是(shì)這個道理,但這個不是萬能的,根本的還是要配合得當。所以安裝前應先合口測量尺寸,保證配合精度。在此也特別提出,若僅僅是上蓋壓死(sǐ)了(le)軸承,可通過測量計算,適當加以墊片調(diào)節即可。
  4、安裝方(fāng)法選擇不當對軸承的損傷
  軸承作為比較精密的零件(jiàn),必(bì)須選用正確的安裝方法,否則就會對其造成損傷。如安裝時直接對軸承的敲擊,不但會使軸承產生裂紋,也會使軸承變形;更有甚者直接用乙炔火焰對著軸(zhóu)承直燒,不均勻的(de)火烤不但(dàn)使造成變形,也會使其退火等,給軸承的安全(quán)埋下隱患(huàn),免不了中途損壞,所以一定要選擇合理(lǐ)的安裝方法,該油煮的不能火烤,該壓入的一定不要用錘擊,特別是直接錘(chuí)擊,需要錘擊的(de)一定墊銅板或(huò)銅棒等等,軸承的內外圈不得偏離要求,保證滾動體在正常(cháng)的滾道內運行。對於(yú)帶緊定(dìng)套或退卸套的軸承,一定要保證鬆緊適度,滾道正確(què),必要時(shí)可以用計算法和查手(shǒu)冊法得出數據,然後進行預緊量的調整。
  結束語
  其實軸承發熱損壞原因很多,本文隻是就其(qí)幾種進行(háng)淺析,不足之處,敬請批評指正,下一步還會有更多(duō)的軸承方麵的問(wèn)題與大家溝通討論,望不吝賜教。
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