滾動軸承的使用維護(hù)與常見故障的監(jiān)測
2016-08-25鄭康1 趙欣1 張福利2
(1.邯鄲鋼鐵集團(tuán)邯寶公司能源中心,河北邯鄲 056015;2.邯鄲鋼鐵集團(tuán)貯運中心,河北邯鄲 056015)
摘 要:主要介紹了滾動軸承常見故障應(yīng)如何監(jiān)測,并對滾動軸承的使用維護(hù)與安裝拆卸過程中應(yīng)注意的問題進(jìn)行了詳細(xì)的論述。
關(guān)鍵詞:軸承;故障;維護(hù)
關(guān)鍵詞:軸承;故障;維護(hù)
滾動軸承是旋轉(zhuǎn)機械中的重要零件,在各個機械部門有著廣泛的應(yīng)用。典型的滾動軸承由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架組成的,它具有摩擦阻力小、效率高、易于起動、潤滑方便、互換性好等優(yōu)點,但也存在抗沖擊能力差、高速時噪聲大等缺點。有資料表明,在旋轉(zhuǎn)機械中有70%的故障是由滾動軸承引起的,而滾動軸承的失效必然導(dǎo)致機械裝置運行的不正常,甚至引發(fā)災(zāi)難性的后果,因此,對滾動軸承常見故障的研究顯得十分重要。
1 滾動軸承常見故障的監(jiān)測
不通過拆卸檢查即可識別或預(yù)測運轉(zhuǎn)中的軸承有無故障,這對提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性是十分重要的。運轉(zhuǎn)中的檢查項目有軸承的滾動聲、振動、溫度的狀態(tài)等,主要的識別方法如下:
1.1通過軸承的滾動聲音進(jìn)行識別
通過聲音進(jìn)行識別需要有豐富的經(jīng)驗,必須經(jīng)過充分的訓(xùn)練達(dá)到能夠識別軸承聲音與非軸承聲音,為此,應(yīng)盡量由專人來進(jìn)行這項工作。用聽音器或聽音棒貼在外殼上可清楚地聽到軸承的聲音,也可采用測聲器對運轉(zhuǎn)中的軸承的滾動聲大小及音質(zhì)進(jìn)行檢查,軸承即使有輕微的剝離等損傷,也會發(fā)出異常聲音和不規(guī)則聲音,用測聲器就能夠分辨。
1.2通過軸承的振動進(jìn)行識別
軸承振動對軸承的損傷很敏感,例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承振動測量中反映出來,所以,通過采用特殊的軸承振動測量器f頻率分析器等)可測量出振動的大小,通過頻率分析可推斷出異常的具體情況。測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同,因此需要事先對每臺機器的測量值進(jìn)行分析比較后確定判斷標(biāo)準(zhǔn)。
1.3通過軸承的工作溫度進(jìn)行識別
軸承的溫度一般由軸承室外面的溫度就可推測出來,如果利用油孔能直接測量軸承外圈溫度則更加合適。通常,軸承的溫度隨著運轉(zhuǎn)開始慢慢上升,1h~2h后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機器的熱容量、散熱量、轉(zhuǎn)速及負(fù)載而不同。如果潤滑、安裝不合適,則軸承溫都會急驟上升,會出現(xiàn)異常高溫,這時必須停止運轉(zhuǎn),采取必要的防范措施。使用熱感器可以隨時監(jiān)測軸承的工作溫度,并實現(xiàn)溫度超過規(guī)定值時自動報警或停止,防止燃軸事故發(fā)生。
2 滾動軸承的使用維護(hù)
2.1保證軸承受載均勻
機器起動要平穩(wěn),加載時載荷逐漸增大,工作過程中載荷要穩(wěn)定,不能忽大忽小,嚴(yán)格避免軸承承受過載或過大的沖擊載荷。
2.2潤滑和密封措施要正確
a.定期檢查和更換潤滑劑。發(fā)現(xiàn)潤滑劑量不夠而且沒有變質(zhì),加裝潤滑劑到規(guī)定的量。如果潤滑劑變質(zhì),就要更換潤滑劑,更換時把舊潤滑劑放干凈,并清洗軸承和有關(guān)零部件,裝入新潤滑劑要達(dá)到機器說明書上規(guī)定的量,不能多也不能少,潤滑油要看標(biāo)尺,潤滑脂達(dá)到填充空間的1/2~1/3為宜。
b.使用質(zhì)量可靠的潤滑劑,潤滑劑牌號要同機器說明書上的牌號一致。
c.機器不能長時間閑置不用,如果需要閑置,要讓機器經(jīng)常活動,防止軸承生銹和潤滑劑變質(zhì)。機器閑置后再使用時,要認(rèn)真檢查潤滑部分,特別是重點檢查用潤滑脂潤滑的軸承,如果潤滑脂變質(zhì)硬化,要清洗軸承和潤滑部位,加裝新潤滑脂。
d.加裝新潤滑劑后,開動機器運轉(zhuǎn),測量軸承部位的溫度,如果溫度過高(一般應(yīng)不超過70℃),應(yīng)停機檢查潤滑劑的質(zhì)量,潤滑劑質(zhì)量有問題應(yīng)及時更換。
e.密封和潤滑是密不可分的,要經(jīng)常檢查軸承潤滑密封元件,發(fā)現(xiàn)漏油或灰塵等雜物進(jìn)入軸承內(nèi)部,要清洗軸承和潤滑部位,并更換密封元件。
3 滾動軸承的安裝和拆卸
3.1軸承的游隙
滾動軸承的游隙是指在一個套圈固定的情況下,另一個套圈沿徑向或軸向的Z大活動量,故游隙又分為徑向游隙和軸向游隙兩種。滾動軸承裝配時,其游隙不能太大,也不能太小。游隙太大,會造成同時承受載荷的滾動體的數(shù)量減少,使單個滾動體的載荷增大,從而降低軸承的旋轉(zhuǎn)精度,減少使用壽命;游隙太小,會使摩擦力增大,產(chǎn)生的熱量增加,加劇磨損,同樣能使軸承的使用壽命減少。因此,許多軸承在裝配時都要嚴(yán)格控制和調(diào)整游隙。預(yù)緊就是軸承在裝配時,給軸承的內(nèi)圈或外圈一個軸向力,以消除軸承游隙,并使?jié)L動體與內(nèi)、外圈接觸處產(chǎn)生初變形。預(yù)緊能提高軸承在工作狀態(tài)下的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。對于承受載荷較大、旋轉(zhuǎn)精度要求較高的軸承,大都是在無游隙甚至有少量過盈的狀態(tài)下工作的,這種情況下就需要在裝配時對軸承進(jìn)行預(yù)緊。游隙的調(diào)整和預(yù)緊通常都是采用使軸承內(nèi)圈對外圈作適當(dāng)?shù)妮S向相對位移的方法來完成的。
3.2軸承的安裝
3.2.1安裝前應(yīng)清洗干凈軸承、軸頸和軸承座孔,安裝時,應(yīng)使用專用工具將軸承平直均勻地壓人,不要用鐵錘等硬物直接在軸承上敲擊。如果沒有專用工具,應(yīng)墊以銅棒或木棒,然后錘擊,對軸承所施加的壓力,平均分布在軸承的內(nèi)圈(裝軸)和外圈(裝孔)上,切勿單方向施加壓力,以防軸承傾斜而擠壓壞配合表面或安裝偏心。
3.2.2軸承安裝時,軸承在軸頸和軸承座孔試裝,如果配合過緊或過松,不繼續(xù)安裝,而是選用與軸頸和軸承座孔配合適合的軸承安裝,如果軸頸或軸承座孔有偏差,應(yīng)修復(fù)軸頸或軸承座孔后安裝。
3.2.3軸承安裝后,開動機器運轉(zhuǎn),測量軸承部位外殼溫度和聽響聲。如果溫度過高,說明游隙太??;如果響聲異常,說明游隙過大。停機后針對檢查出的問題,進(jìn)行軸承游隙的調(diào)整。
3.3軸承的拆卸
軸承損壞后需要拆卸,有的軸承需要卸下來進(jìn)行清洗、檢查,拆卸時應(yīng)特別注意施壓不能通過滾動體傳遞,以避免損壞軸承保持架,有條件應(yīng)盡量使用拉撥器將軸承緩緩拉出。如果沒有拉拔器,應(yīng)墊以銅棒或木棒,然后輕輕錘擊來拆卸軸承,拆卸時還要注意不損壞軸頸或軸承座孔表面。
結(jié)束語
以上所述的滾動軸承每一種失效不是獨立出現(xiàn)的,而是多種失效同時存在于軸承的工作過程。因此軸承使用過程中,采取有效措施預(yù)防不同種類的失效是十分必要的。在實際生產(chǎn)中,只要做到軸承受載均勻,嚴(yán)格避免過載或過大的沖擊載荷,按要求對軸承進(jìn)行潤滑和密封,以工藝規(guī)程要求安裝和拆卸軸承,就可以有效延長軸承的使用期,甚至達(dá)到軸承的實際壽命,給用戶帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]李國華.機械故障診斷[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
1 滾動軸承常見故障的監(jiān)測
不通過拆卸檢查即可識別或預(yù)測運轉(zhuǎn)中的軸承有無故障,這對提高生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性是十分重要的。運轉(zhuǎn)中的檢查項目有軸承的滾動聲、振動、溫度的狀態(tài)等,主要的識別方法如下:
1.1通過軸承的滾動聲音進(jìn)行識別
通過聲音進(jìn)行識別需要有豐富的經(jīng)驗,必須經(jīng)過充分的訓(xùn)練達(dá)到能夠識別軸承聲音與非軸承聲音,為此,應(yīng)盡量由專人來進(jìn)行這項工作。用聽音器或聽音棒貼在外殼上可清楚地聽到軸承的聲音,也可采用測聲器對運轉(zhuǎn)中的軸承的滾動聲大小及音質(zhì)進(jìn)行檢查,軸承即使有輕微的剝離等損傷,也會發(fā)出異常聲音和不規(guī)則聲音,用測聲器就能夠分辨。
1.2通過軸承的振動進(jìn)行識別
軸承振動對軸承的損傷很敏感,例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承振動測量中反映出來,所以,通過采用特殊的軸承振動測量器f頻率分析器等)可測量出振動的大小,通過頻率分析可推斷出異常的具體情況。測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同,因此需要事先對每臺機器的測量值進(jìn)行分析比較后確定判斷標(biāo)準(zhǔn)。
1.3通過軸承的工作溫度進(jìn)行識別
軸承的溫度一般由軸承室外面的溫度就可推測出來,如果利用油孔能直接測量軸承外圈溫度則更加合適。通常,軸承的溫度隨著運轉(zhuǎn)開始慢慢上升,1h~2h后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機器的熱容量、散熱量、轉(zhuǎn)速及負(fù)載而不同。如果潤滑、安裝不合適,則軸承溫都會急驟上升,會出現(xiàn)異常高溫,這時必須停止運轉(zhuǎn),采取必要的防范措施。使用熱感器可以隨時監(jiān)測軸承的工作溫度,并實現(xiàn)溫度超過規(guī)定值時自動報警或停止,防止燃軸事故發(fā)生。
2 滾動軸承的使用維護(hù)
2.1保證軸承受載均勻
機器起動要平穩(wěn),加載時載荷逐漸增大,工作過程中載荷要穩(wěn)定,不能忽大忽小,嚴(yán)格避免軸承承受過載或過大的沖擊載荷。
2.2潤滑和密封措施要正確
a.定期檢查和更換潤滑劑。發(fā)現(xiàn)潤滑劑量不夠而且沒有變質(zhì),加裝潤滑劑到規(guī)定的量。如果潤滑劑變質(zhì),就要更換潤滑劑,更換時把舊潤滑劑放干凈,并清洗軸承和有關(guān)零部件,裝入新潤滑劑要達(dá)到機器說明書上規(guī)定的量,不能多也不能少,潤滑油要看標(biāo)尺,潤滑脂達(dá)到填充空間的1/2~1/3為宜。
b.使用質(zhì)量可靠的潤滑劑,潤滑劑牌號要同機器說明書上的牌號一致。
c.機器不能長時間閑置不用,如果需要閑置,要讓機器經(jīng)常活動,防止軸承生銹和潤滑劑變質(zhì)。機器閑置后再使用時,要認(rèn)真檢查潤滑部分,特別是重點檢查用潤滑脂潤滑的軸承,如果潤滑脂變質(zhì)硬化,要清洗軸承和潤滑部位,加裝新潤滑脂。
d.加裝新潤滑劑后,開動機器運轉(zhuǎn),測量軸承部位的溫度,如果溫度過高(一般應(yīng)不超過70℃),應(yīng)停機檢查潤滑劑的質(zhì)量,潤滑劑質(zhì)量有問題應(yīng)及時更換。
e.密封和潤滑是密不可分的,要經(jīng)常檢查軸承潤滑密封元件,發(fā)現(xiàn)漏油或灰塵等雜物進(jìn)入軸承內(nèi)部,要清洗軸承和潤滑部位,并更換密封元件。
3 滾動軸承的安裝和拆卸
3.1軸承的游隙
滾動軸承的游隙是指在一個套圈固定的情況下,另一個套圈沿徑向或軸向的Z大活動量,故游隙又分為徑向游隙和軸向游隙兩種。滾動軸承裝配時,其游隙不能太大,也不能太小。游隙太大,會造成同時承受載荷的滾動體的數(shù)量減少,使單個滾動體的載荷增大,從而降低軸承的旋轉(zhuǎn)精度,減少使用壽命;游隙太小,會使摩擦力增大,產(chǎn)生的熱量增加,加劇磨損,同樣能使軸承的使用壽命減少。因此,許多軸承在裝配時都要嚴(yán)格控制和調(diào)整游隙。預(yù)緊就是軸承在裝配時,給軸承的內(nèi)圈或外圈一個軸向力,以消除軸承游隙,并使?jié)L動體與內(nèi)、外圈接觸處產(chǎn)生初變形。預(yù)緊能提高軸承在工作狀態(tài)下的剛度和旋轉(zhuǎn)精度。對于承受載荷較大、旋轉(zhuǎn)精度要求較高的軸承,大都是在無游隙甚至有少量過盈的狀態(tài)下工作的,這種情況下就需要在裝配時對軸承進(jìn)行預(yù)緊。游隙的調(diào)整和預(yù)緊通常都是采用使軸承內(nèi)圈對外圈作適當(dāng)?shù)妮S向相對位移的方法來完成的。
3.2軸承的安裝
3.2.1安裝前應(yīng)清洗干凈軸承、軸頸和軸承座孔,安裝時,應(yīng)使用專用工具將軸承平直均勻地壓人,不要用鐵錘等硬物直接在軸承上敲擊。如果沒有專用工具,應(yīng)墊以銅棒或木棒,然后錘擊,對軸承所施加的壓力,平均分布在軸承的內(nèi)圈(裝軸)和外圈(裝孔)上,切勿單方向施加壓力,以防軸承傾斜而擠壓壞配合表面或安裝偏心。
3.2.2軸承安裝時,軸承在軸頸和軸承座孔試裝,如果配合過緊或過松,不繼續(xù)安裝,而是選用與軸頸和軸承座孔配合適合的軸承安裝,如果軸頸或軸承座孔有偏差,應(yīng)修復(fù)軸頸或軸承座孔后安裝。
3.2.3軸承安裝后,開動機器運轉(zhuǎn),測量軸承部位外殼溫度和聽響聲。如果溫度過高,說明游隙太??;如果響聲異常,說明游隙過大。停機后針對檢查出的問題,進(jìn)行軸承游隙的調(diào)整。
3.3軸承的拆卸
軸承損壞后需要拆卸,有的軸承需要卸下來進(jìn)行清洗、檢查,拆卸時應(yīng)特別注意施壓不能通過滾動體傳遞,以避免損壞軸承保持架,有條件應(yīng)盡量使用拉撥器將軸承緩緩拉出。如果沒有拉拔器,應(yīng)墊以銅棒或木棒,然后輕輕錘擊來拆卸軸承,拆卸時還要注意不損壞軸頸或軸承座孔表面。
結(jié)束語
以上所述的滾動軸承每一種失效不是獨立出現(xiàn)的,而是多種失效同時存在于軸承的工作過程。因此軸承使用過程中,采取有效措施預(yù)防不同種類的失效是十分必要的。在實際生產(chǎn)中,只要做到軸承受載均勻,嚴(yán)格避免過載或過大的沖擊載荷,按要求對軸承進(jìn)行潤滑和密封,以工藝規(guī)程要求安裝和拆卸軸承,就可以有效延長軸承的使用期,甚至達(dá)到軸承的實際壽命,給用戶帶來客觀的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]李國華.機械故障診斷[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.
[2]陳立德.機械設(shè)計基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2000.
[3]拾益躍.胡棟.滾動軸承早期失效分析[J].軸承,2008.
[4]艾尼瓦爾.阿皮孜.滾動軸承失效原因分析及使用維護(hù)研究[J].煤炭技術(shù),2010,6.
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