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軸承常見故障和其原因分析

1.故障形式

    (1)軸承滾動難題、發燒;

    (2)軸承運轉有異聲;

    (3)軸承產生振動;

    (4)內座圈剝落、開裂;

    (5)外座圈剝落、開裂;

    (6)軸承滾道和動彈體產生壓痕。

2.故障原因分析

    (1)裝配前檢查不仔細,軸承在裝配前要先清洗并當真檢查軸承的內外座圈、動彈體和保持架,是否有生銹、毛刺、碰傷和裂紋;檢查軸承間隙是否合適,滾動是否輕快自如,有無溘然卡止的現象;同時檢查軸徑和軸承座孔的尺寸、圓度和圓柱度及其表面是否有毛刺或凹凸不同等。對于對開式軸承座,要求軸承蓋和軸承底座接合面處與外座圈的外圓面之間,應留出0.1mm~0.25mm間隙,以防止外座兩側“瓦口”處泛起“夾幫”現象導致的間隙減小,磨損加快,使軸承過早損壞。

    (2)裝配不當。裝配不當會導致軸承泛起上述的各種故障形式,以及以下的幾種情況:

    A.配合不當    

    軸承內孔與軸的配合采用基孔制,軸承外圓與軸承座孔的配合采用基軸制。一般在正常負荷情況下工作的離心泵、離心機、減速機、電念頭和離心式壓縮機的軸與軸承內座圈,采用j5,js5,js6,k5,k6,m6配合,軸承座孔與軸承外座圈采用j6,j7配合。旋轉的座圈(大多數軸承的內座圈為旋轉座圈,外座圈不為旋轉座圈,少部門軸承則相反),通常采用過盈配合,能在負荷作用下避免座圈在軸徑和軸承座孔的配合表面上發生動彈和滑動。

    但有時因為軸徑和軸承座孔的尺寸丈量不精確或配合面粗拙度未達到尺度要求,造成過大的過盈配合,使軸承座圈受到很大擠壓,從而導致軸承本身的徑向間隙減少,使軸承滾動難題、發燒,磨損加劇或卡死,嚴峻時會造成軸承內外座圈在按裝時開裂。不旋轉座圈常采用間隙或過盈不大的配合,這樣不旋轉座圈就有可能產生微小的爬動,而使座圈與動彈體的接觸面不斷更換,座圈滾道磨損平均。同時也可以消除軸因熱伸長而使軸承中動彈體發生軸向卡住的現象。但過大的間隙配合,會使不旋轉座圈隨動彈體一同滾動,致使軸(或軸承座孔)與內座圈(或外座圈)發生嚴峻磨損,而泛起摩擦使軸承發燒、振動。

    B.裝配方法不當

    軸承和軸徑或軸承座孔的過盈較小時,多采用壓入法裝配。最簡樸的方法是利用銅棒和手錘,按一定的順序對稱地敲打軸承帶過盈配合的座圈,使軸承順利壓入。另外,也可用軟金屬制的套管借手錘打入或壓力機壓入。若操縱不當,則會使座圈變形開裂,或者手錘打在非過盈配合的座圈上,則會使滾道和動彈體產生壓痕或軸承間接被破壞。

    C.裝配時溫度控制不當

    動彈軸承在裝配時,若其與軸徑的過盈較大,一般采用熱裝法裝配。即將軸承放入盛有機油的油桶中,機油桶外部用熱水或火焰加熱,工藝要求加熱的油溫控制在80℃~90℃,一般不會超過100℃,最多不會超過120℃。軸承加熱后迅速掏出套裝在軸頸上。若溫度控制不當造成加熱溫渡過高,則會使軸承產生回火而致硬度降低,運行中軸承就易磨損、剝落、甚至開裂。

    D.裝配時間隙調整不當

    動彈軸承的間隙分為徑向間隙和軸向間隙,其功用是保證動彈體的正常運轉和潤滑以及補償熱伸長。

    對于間隙可調整的軸承而言,因其軸向間隙和徑向間隙之間有正比例的關系,所以安裝是只要調整好軸向間隙就可獲得所需的徑向間隙,而切它們一般都是成對使用的(即裝在軸的兩端或一端),因此,只需要調整一只軸承的軸向間隙即可。一般用墊片調整軸向間隙,有的也可用螺釘或止推環調整。

    對于間隙不可調整的動彈軸承,因其徑向間隙在制造時就已按標正確定好了,不能進行調整,此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內之后,實際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙,裝配時要使裝配徑向間隙的大小剛好能在運轉中造成必要的工作徑向間隙,以保證軸承靈活滾動。此類軸承在工作時,因為軸在溫度升高時受熱伸長而使其內處座圈發生相對位移,從而使軸承的徑向間隙減少,甚至使動彈體在內外座圈間卡住。若將雙支承動彈軸承中的一個軸承(另一個軸承固定在軸上和軸承座中)和側蓋間留出軸向間隙,可避免上述現象。

    由上述可知,不論間隙可調整或間隙不可調的動彈軸承,它們在裝配時都要調整好軸向間隙(但有些間隙不可調的軸承不必留軸向間隙),以補償軸在溫度升高時的熱伸長,從而保證動彈體的正常運轉。若軸向間隙過小時,會造成軸承滾動難題、發燒,甚至使動彈體卡死或破損;若軸向間隙過大,則會導致運轉中產生異聲,甚至會造成嚴峻振動或使保持架破壞。

    E.聯軸器找正不當

    大多數運轉設備的輸入軸是通過聯軸器與動力軸相連接,因此裝配時必需進行聯軸器的找正,使主動軸與從動軸在統一軸線上。

    (3)潤滑不良   動彈軸承使用的潤滑油(或潤滑脂)都有一定的工作溫度,當溫渡過高時就會變質,從而失去潤滑作用,使軸承因高溫而燒損。另外,潤滑油(或潤滑脂)本身質地不良或運行中加油(脂)不及時,也會造成軸承溫度升高或產生異聲。

    (4)轉子不平衡   一般來說,運轉設備的轉子在裝配前都要提高履、靜平衡,所以,軸承是不會泛起題目的。但有些轉子在運行過程中因為受到介質的侵蝕或固體雜質的磨損,或者是軸泛起彎曲,就會導致產生不平衡的離心力,從而使軸承發燒、振動,滾道嚴峻磨損,直至破壞。

    (5)檢查更換不及時   軸承運行過程中,按劃定按期進行檢查,若泛起發燒、異聲、振動等情況,要及時泊車查找原因,消除故障,軸承如發現嚴峻的疲憊剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋、硬度降低到HRC<60,或有過大噪音無法調整時,應及時更換。若檢查、更換不及時,則會造成軸承甚至轉子的嚴峻破壞,從而影響正常的出產。另外,軸承拆卸不當、設備地腳螺栓松動造成的振動,也會導致軸承滾道和動彈體產生壓痕,軸承內、外座圈的開裂。

3.消除故障的方法

    (1)更換軸承時,要對新軸承進行當真檢查,同時對軸徑及軸承座孔和轉子進行細致的檢查;

    (2)裝配和拆卸軸承時,嚴格執行檢驗工藝,當真操縱,避免裝拆不當導致的軸承損壞;

    (3)按時加油換油,保證軸承工作狀況始終處于良好狀況;

(4)運行中當真檢查,發現故障隱患,及時消除。