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滾動(dòng)軸承維護(hù)和失效形式

2013-06-27

王素玲 楊紀(jì)昌
（洛陽(yáng)礦山機(jī)械工程設(shè)計(jì)研究院 河南洛陽(yáng) 471039）
　　由于在零件加工、軸承拆裝、油脂使用、設(shè)備安裝、操作維護(hù)等方面我們和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有很大的差距，因此，造成很多軸承在沒有達(dá)到額定使用壽命情況下就過(guò)早損壞、失效，無(wú)形中提高了企業(yè)運(yùn)行成本。
　　據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)表明，14％軸承提前失效是由于軸承裝配不當(dāng)或不正確使用裝配工具造成；32％是由于潤(rùn)滑脂應(yīng)用技術(shù)不正確和使用不當(dāng)造成；12％是由于軸承這個(gè)精密零件內(nèi)部受到污染而造成；36％是由于過(guò)載使用或維護(hù)不當(dāng)，導(dǎo)致軸承提前失效；當(dāng)然有些是因?yàn)檩S承本身質(zhì)量的原因。
　　如何從以往故障維護(hù)、反應(yīng)性維護(hù)向主動(dòng)維護(hù)、預(yù)防性維護(hù)轉(zhuǎn)變，減少因軸承失效而發(fā)生設(shè)備的維護(hù)成本，避免設(shè)備的非計(jì)劃停機(jī)，是提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率和企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。下面重點(diǎn)介紹一個(gè)新型SKF軸承運(yùn)行狀況分析儀。
　　1　加速度包絡(luò)分析儀
　　它可以通過(guò)采集軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)來(lái)反映軸承的對(duì)中、動(dòng)平衡、松動(dòng)、潤(rùn)滑等狀況。它把軸承失效分成4個(gè)階段。
　?。?）階段——超聲頻率
　　軸承問(wèn)題的Z早期表現(xiàn)在超聲頻率的異常，此后隨故障的發(fā)展，異常頻率逐步下移，可由沖擊包絡(luò)監(jiān)測(cè)到（實(shí)際值與測(cè)點(diǎn)位置軸承型號(hào)、和機(jī)器轉(zhuǎn)速相關(guān)）?？刹杉铀俣劝j(luò)頻譜，確認(rèn)軸承是否進(jìn)入失效階段。
　　（2）第二階段——軸承固有頻率
　　軸承產(chǎn)生輕微缺陷，激起軸承部件固有頻率振動(dòng)或軸承支承結(jié)構(gòu)共振。在第二階段末期，固有頻率周圍開始出現(xiàn)邊頻帶，沖擊包絡(luò)值有所上升。 
　?。?）第三階段——軸承缺陷頻率及其倍頻
　　在第三階段，軸承缺陷頻率及其倍頻出現(xiàn)。隨著軸承內(nèi)磨損的發(fā)展，更多的缺陷頻率倍頻開始出現(xiàn)，圍繞這些倍頻以及軸承部件固有頻率的邊頻帶的數(shù)量也逐步上升，沖擊包絡(luò)值繼續(xù)上升。此時(shí)軸承的磨損肉眼可見，并向周圍擴(kuò)展。包絡(luò)頻譜測(cè)試可以確認(rèn)第三階段。應(yīng)在此時(shí)更換軸承。
　?。?）第四階段——隨機(jī)寬帶振動(dòng)
　　在第四階段，軸承失效接近尾聲，并產(chǎn)生許多工頻的倍頻，原先離散的軸承缺陷頻率和固有頻率開始“消失”，取而代之是隨機(jī)的寬帶高頻“噪聲振動(dòng)”，高頻噪聲振動(dòng)和包絡(luò)值有所下降，但就在軸承Z終失效前，包絡(luò)沖擊值會(huì)大幅上升。
　　2　軸承失效損壞的類型
　　任何軸承都會(huì)發(fā)生損壞，從損壞軸承中分析、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，也是一個(gè)工程技術(shù)人員應(yīng)該掌握的技能。下面介紹一些軸承發(fā)生損壞的原因。軸承發(fā)生提前失效，我們首先要檢查機(jī)器是否過(guò)載，然后再檢查潤(rùn)滑情況、裝配質(zhì)量等。軸承失效、損壞類型主要有以下幾個(gè)方面。
　?。?）磨損
　　滾動(dòng)體和滾道有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，就會(huì)產(chǎn)生磨損。當(dāng)污物和磨損的鐵屑進(jìn)入潤(rùn)滑油脂，就會(huì)破壞滾道面的油膜形成，甚至造成局部應(yīng)力集中，加劇磨損發(fā)生。
　　（2）塑性變形
　　安裝時(shí)用力位置或大小不合適、錐軸上安裝超過(guò)規(guī)定位置、沒有運(yùn)行時(shí)軸承就已過(guò)載，有的是軸承內(nèi)部污染有小顆粒滾道面和滾動(dòng)體表面廣泛分布著小的凹坑。
　?。?）表面膠合
　　潤(rùn)滑不好時(shí)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)表面會(huì)有膠合現(xiàn)象。這是因?yàn)榫植堪l(fā)生溫度過(guò)高，金屬顆粒從一個(gè)表面轉(zhuǎn)到另一個(gè)表面，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起疲勞剝落。也常常發(fā)生在滾動(dòng)體端面和導(dǎo)環(huán)法蘭面上。如果軸承配合過(guò)松，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)外圈與軸或軸承座相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而引起表面膠合。
　?。?）表面疲勞
　　滾道面和滾動(dòng)體表面之間油膜太薄，二者表面的高點(diǎn)會(huì)與對(duì)方接觸，產(chǎn)生肉眼看不到的表面裂紋，隨后會(huì)引起軸承剝落、斷裂，對(duì)軸承破壞非常嚴(yán)重。
　?。?）腐蝕
　　軸承內(nèi)部含有水分，油膜無(wú)法保護(hù)金屬表面，迅速導(dǎo)致軸承生銹。
　?。?）電蝕
　　由于在設(shè)備上進(jìn)行焊接時(shí)，不正確的焊接方法，導(dǎo)致焊接電流通過(guò)軸承，引起軸承表面電蝕。
　?。?）剝落
　　承受負(fù)荷而又相對(duì)運(yùn)動(dòng)的接觸表面，由于反復(fù)承受負(fù)荷，在表面下一定深度地方，強(qiáng)度較弱部分形成裂紋，繼而發(fā)展到接觸面，使表層金屬成片狀剝落下來(lái)，致使軸承不能正常工作。階段出現(xiàn)的各種問(wèn)題也都會(huì)引起軸承疲勞，直至發(fā)生剝落。發(fā)生剝落時(shí)，軸承已基本無(wú)法再繼續(xù)使用。
　?。?）斷裂
　　軸承內(nèi)外圈、滾動(dòng)體、保持架等都會(huì)發(fā)生斷裂，同上述剝落一樣，眾多因素都會(huì)導(dǎo)致軸承失效。
來(lái)源：《礦山機(jī)械》第33卷