4.運(yùn)轉(zhuǎn)中檢查與故障處理運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢查項(xiàng)目有軸承的滾動(dòng)聲、振動(dòng)、溫度、潤(rùn)滑的狀態(tài)等,具體情況如下:在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí),請(qǐng)參照上表2-8
4.1軸承的滾動(dòng)聲 采用測(cè)聲器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的軸承的滾動(dòng)聲的大小及音質(zhì)進(jìn)行檢查,軸承即使有輕微的剝離等損傷,也會(huì)發(fā)出異常音和不規(guī)則音,用測(cè)聲器能夠分辨。
4.2軸承的振動(dòng)軸承振動(dòng)對(duì)軸承的損傷很敏感,例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會(huì)在軸承振動(dòng)測(cè)量中反映出來(lái),所以,通過(guò)采用特殊的軸承振動(dòng)測(cè)量器(頻率分析器等)可測(cè)量出振動(dòng)的大小,通過(guò)頻率不可以推斷出異常的具體情況。測(cè)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(duì)每臺(tái)機(jī)器的測(cè)量值進(jìn)行分析比較后確定判斷標(biāo)準(zhǔn)。
4.3軸承的溫度軸承的溫度,一般有軸承室外面的溫度就可推測(cè)出來(lái),如果利用油孔能直接測(cè)量軸承外圈溫度,則更為合適。通常,軸承的溫度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始慢慢上升,1-2小時(shí)后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機(jī)器的熱容量,散熱量,轉(zhuǎn)速及負(fù)載而不同。如果潤(rùn)滑、安裝部合適,則軸承溫都會(huì)急驟上升,會(huì)出現(xiàn)異常高溫,這時(shí)必須停止運(yùn)轉(zhuǎn),采取必要的防范措施。根據(jù)大量測(cè)試數(shù)據(jù),表4-1列出了各種機(jī)械中軸承工作時(shí)外圈溫度的平均值,以供參考。由于溫度受潤(rùn)滑、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、環(huán)境的影響,表中值只表示大致的溫度范圍。使用熱感器可以隨時(shí)檢測(cè)軸承的工作溫度,并實(shí)現(xiàn)溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)自動(dòng)報(bào)警或停止防止燃軸事故發(fā)生。
4.4.1軸承潤(rùn)滑的作用潤(rùn)滑對(duì)滾動(dòng)軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動(dòng)等有重要影響,沒(méi)有正常的潤(rùn)滑,軸承就不能工作。分析軸承損壞的原因表明,40%左右的軸承損壞都與潤(rùn)滑不良有關(guān)。因此,軸承的良好潤(rùn)滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。除此之外,軸承的潤(rùn)滑還有散熱,防銹、密封、緩和沖擊等多種作用,軸承潤(rùn)滑的作用可以簡(jiǎn)要地說(shuō)明如下:a. 在相互接觸的二滾動(dòng)表面或滑動(dòng)表面之間形成一層油膜把二表面隔開(kāi),減少接觸表面的摩擦和磨損。 b. 采用油潤(rùn)滑時(shí),特別是采用循環(huán)油潤(rùn)滑、油霧潤(rùn)滑和噴油潤(rùn)滑時(shí),潤(rùn)滑油能帶走軸承內(nèi)部的大部分摩擦熱,起到有效的散熱作用。c. 采用脂潤(rùn)滑時(shí),可以防止外部的灰塵等異物進(jìn)入軸承,起到封閉作用。d. 潤(rùn)滑劑都有防止金屬銹蝕的作用。e. 延長(zhǎng)軸承的疲勞壽命。
4.4.2脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑的比較軸承的潤(rùn)滑方法大致分為脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑兩種。為了充分發(fā)揮軸承的功能,重要的是根據(jù)使用調(diào)減和使用目的,采用潤(rùn)滑方法。表4-2示出脂潤(rùn)滑和油潤(rùn)滑的優(yōu)缺點(diǎn)。
4.4.3脂潤(rùn)滑潤(rùn)滑脂是由基礎(chǔ)油,增稠劑及添加劑組成的潤(rùn)滑劑。當(dāng)選擇時(shí),應(yīng)選擇非常適合于軸承使用條件的潤(rùn)油脂,由于商標(biāo)不同,在性能上也將會(huì)有很大的差別,所以在選擇的時(shí)候,必須注意。軸承常用的潤(rùn)滑脂有鈣基潤(rùn)滑脂、鈉基潤(rùn)滑脂、鈣鈉基潤(rùn)滑脂、鋰基潤(rùn)滑脂、鋁基潤(rùn)滑脂和二硫化鉬潤(rùn)滑脂等。軸承中充填潤(rùn)滑脂的數(shù)量,以充滿軸承內(nèi)部空間的1/2-1/3為適宜。高速時(shí)應(yīng)減少至1/3。過(guò)多的潤(rùn)滑脂將使溫升增高。
4.4.4潤(rùn)滑脂的選擇按照工作溫度選擇潤(rùn)滑脂時(shí),主要指標(biāo)應(yīng)是滴點(diǎn),氧化安定性和低溫性能,滴點(diǎn)一般可用來(lái)評(píng)價(jià)高溫性能,軸承實(shí)際工作溫度應(yīng)低于滴點(diǎn)10-20℃。合成潤(rùn)滑脂的使用溫度應(yīng)低于滴點(diǎn)20-30℃。根據(jù)軸承負(fù)荷選擇潤(rùn)滑脂時(shí),對(duì)重負(fù)荷應(yīng)選針入度小的潤(rùn)滑脂。在高壓下工作時(shí)除針入度小外,還要有較高的油膜強(qiáng)度和極壓性能。根據(jù)環(huán)境條件選擇潤(rùn)滑脂時(shí),鈣基潤(rùn)滑脂不易溶于水,適于干燥和水分較少的環(huán)境。
4.4.5油潤(rùn)滑在高速、高溫的條件下,脂潤(rùn)滑已不適應(yīng)時(shí)可采用油潤(rùn)滑。通過(guò)潤(rùn)滑油的循環(huán),可以帶走大量熱量。粘度是潤(rùn)滑油的重要特性,粘度的大小直接影響潤(rùn)滑油的流動(dòng)性及摩擦面間形成的油膜厚度,軸承工作溫度下潤(rùn)滑油的粘度一般是12-15cst。轉(zhuǎn)速愈高應(yīng)選較低的粘度,負(fù)荷愈重應(yīng)選較高的粘度。常用的潤(rùn)滑油有機(jī)械油、高速機(jī)械油、汽輪機(jī)油、壓縮機(jī)油、變壓器油、氣缸油等。油潤(rùn)滑方法包括:a. 油浴潤(rùn)滑油浴潤(rùn)滑是最普通的潤(rùn)滑方法,適于低、中速軸承的潤(rùn)滑,軸承一部分浸在油槽中,潤(rùn)滑油由旋轉(zhuǎn)的軸承零件帶起,然后又流回油槽,油面應(yīng)稍低于最低滾動(dòng)體的中心。b. 滴油潤(rùn)滑滴油潤(rùn)滑適于需要定量供應(yīng)潤(rùn)滑油得軸承部件,滴油量一般每3-8秒一滴為宜,過(guò)多的油量將引起軸承溫度增高。c. 循環(huán)油潤(rùn)滑用油泵將過(guò)濾的油輸送到軸承部件中,通過(guò)軸承后的潤(rùn)滑油再過(guò)濾冷卻后使用。由于循環(huán)油可帶走一定的熱量,使軸承降溫,故此法適用于轉(zhuǎn)速較高的軸承部件。 d. 噴霧潤(rùn)滑用干燥的壓縮空氣經(jīng)噴霧器與潤(rùn)滑油混合形成油霧,噴射軸承中,氣流可有效地使軸承降溫并能防止雜質(zhì)侵入。此法適于高速、高溫軸承部件的潤(rùn)滑。e. 噴射潤(rùn)滑用油泵將高壓油經(jīng)噴嘴射到軸承中,射入軸承中的油經(jīng)軸承另一端流入油槽。在軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí),滾動(dòng)體和保持架也以相當(dāng)高的旋轉(zhuǎn)速度使周圍空氣形成氣流,用一般潤(rùn)滑方法很難將潤(rùn)滑油送到軸承中,這時(shí)必須用高壓噴射的方法將潤(rùn)滑油噴至軸承中,噴嘴的位置應(yīng)放在內(nèi)圈和保持架中心之間。
4.4.6固體潤(rùn)滑在一些特殊使用條件下,將少量固體潤(rùn)滑劑加入潤(rùn)滑脂中,如加入3~5%的1號(hào)二硫化鉬可減少磨損,提高抗壓耐熱能力,對(duì)于高溫、高雅、高真空、耐腐蝕、抗輻射,以及極低溫等特殊條件,把固體潤(rùn)滑劑加入工程塑料或粉末冶金材料中,可制成具有自潤(rùn)滑性能的軸承零件,如用粘結(jié)劑將固體潤(rùn)滑劑粘結(jié)在滾道、保持架和滾動(dòng)體上,形成潤(rùn)滑薄膜,對(duì)減少摩擦和磨損有一定效果。
4.4.7潤(rùn)滑劑的補(bǔ)充與更換a. 潤(rùn)滑脂的補(bǔ)充間隔時(shí)間由于機(jī)械作用,老化及污染的增加,軸承配置中所填的潤(rùn)滑基將逐漸失去其潤(rùn)滑性能。因此,對(duì)潤(rùn)滑秩需不斷補(bǔ)充和更新。潤(rùn)滑劑補(bǔ)充的間隔時(shí)間會(huì)因軸承的形成、尺寸和轉(zhuǎn)速等而不同,圖4-1示出根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間需要補(bǔ)充潤(rùn)滑脂的大致間隔時(shí)間。另外,在圖4-1中,當(dāng)軸承溫度超過(guò)70℃的情況下,軸承溫度每上升15℃,就要使用潤(rùn)滑脂的補(bǔ)充間隔時(shí)間減少一半。雙面封閉軸承在制造時(shí)已經(jīng)裝入脂,“HRB”在這些產(chǎn)品中使用的是標(biāo)準(zhǔn)潤(rùn)滑脂,共運(yùn)行溫度范圍和其他性能適宜于所規(guī)定的場(chǎng)合,且填脂量也與軸承大小相應(yīng),脂的使用壽命一般可超過(guò)軸承壽命,除特殊場(chǎng)合,不需補(bǔ)充潤(rùn)滑脂。b. 潤(rùn)滑油的更換周期潤(rùn)滑油的更換周期因使用條件和油量等不同,一般情況下,在運(yùn)轉(zhuǎn)溫度為50℃以下,灰塵少的良好環(huán)境下使用時(shí),一年更換一次,當(dāng)油溫達(dá)到100℃時(shí),要3個(gè)月或更短時(shí)間更換一次。
5.軸承的檢查對(duì)設(shè)備的定期檢修,運(yùn)轉(zhuǎn)檢查及外圍零件更換時(shí)被拆卸下來(lái)的軸承進(jìn)行檢查,以次判斷可否再次使用或使用情況的好于壞。要仔細(xì)調(diào)查和記錄被拆下來(lái)的軸承和外觀情況,為了弄清和調(diào)查潤(rùn)滑劑的剩余量,取樣以后,要很好地清洗一下軸承。其次檢查滾道面,滾動(dòng)面和配合面的狀況以及保持架的磨損狀態(tài)等有無(wú)損傷和異常情況特別是要參照文中第6項(xiàng)觀察滾道面的運(yùn)行軌跡。判斷軸承可否再次使用,要在考慮軸承損傷的程度,機(jī)器性能、重要性、運(yùn)行條件、檢查周期等以后再來(lái)決定。檢查結(jié)果,如果發(fā)現(xiàn)軸承有損傷和異常情況時(shí),請(qǐng)對(duì)照第7項(xiàng)軸承損傷一節(jié)的內(nèi)容查明原因,制定對(duì)策。另外,檢查結(jié)果,如果有下面幾種缺陷的話,軸承就不能再用了,需要更換新的軸承。a. 內(nèi)外圈、滾動(dòng)體、保持架其中任何一個(gè)有裂紋和出現(xiàn)碎片的。b. 內(nèi)外圈、滾動(dòng)體其中任何一個(gè)有剝離的。c. 滾道面、擋邊、滾動(dòng)體有顯著卡傷的。d. 保持架的磨損嚴(yán)重或鉚釘松動(dòng)厲害的。e. 滾道面、滾動(dòng)體生銹和有傷痕的。f. 滾動(dòng)面、滾動(dòng)體上有顯著壓痕和打痕的。g. 內(nèi)圈內(nèi)徑面或外圈外徑上有蠕變的。h. 過(guò)熱變色厲害的。i. 潤(rùn)滑脂密封軸承的密封圈和防塵蓋破損來(lái)嚴(yán)重的。
6.運(yùn)行軌跡與加載荷的方法軸承一轉(zhuǎn)動(dòng)、內(nèi)圈與外圈的滾道面,由于與滾動(dòng)體是滾動(dòng)接觸,因而運(yùn)行軌跡為暗面,運(yùn)行軌跡附在滾道面上不屬于異常,由此變可得知負(fù)載條件,所以在拆下軸承的情況下,請(qǐng)嚴(yán)加注意和觀察滾道面的運(yùn)行軌跡。如果仔細(xì)觀察運(yùn)行軌跡的話,則會(huì)得知只負(fù)擔(dān)徑向載荷,承受大的軸向載荷,承受力矩載荷,或在軸承箱上有極端剛性不均等。可以檢查對(duì)軸承是否加上了意外的載荷和安裝誤差是否國(guó)大等,并成為追究軸承損作原因的線索。圖6-1示出深溝球軸承在不同的負(fù)載條件下生產(chǎn)的運(yùn)行軌跡。(a) 是內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)時(shí)只能承受徑向載荷的量普通的運(yùn)行軌跡。(c)~(h)所示的運(yùn)行軌跡對(duì)軸承有很壞的影響,大多使用壽命比較短。滾子軸承的運(yùn)行軌跡(圖6~2)也一樣,(1)是對(duì)在內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)載荷時(shí)所使用的圓柱滾子軸承正確加上徑向載荷時(shí)的外圈運(yùn)行軌跡。(j)是內(nèi)圈與外圈相對(duì)傾斜,軸的撓度較大的運(yùn)行軌跡,滾道面的運(yùn)行軌跡,在其縱向上產(chǎn)生濃淡在負(fù)載圈的出口處,運(yùn)行軌跡是傾斜的,雙列圓錐滾子軸承使內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)。K表示只負(fù)擔(dān)徑向負(fù)載時(shí)的外圈的運(yùn)行軌跡。L表示只受軸向載荷時(shí)的軌跡。在內(nèi)圈與外圈相對(duì)傾斜大只承受徑向載荷的情況時(shí),其運(yùn)行軌跡偏離在兩列軌道面180。的位置(m)。
7.軸承的損傷與對(duì)策滾動(dòng)軸承,如果沒(méi)有選擇錯(cuò)誤和能夠正確使用的話,到軸承壽命之前,可是用很長(zhǎng)一段時(shí)間,在這種情況下,損傷狀態(tài)為剝離。另一方面,還有意外地提早損傷,而經(jīng)不住使用的早期損傷,作為該早期損傷的原因,有使用和潤(rùn)滑上考慮的不夠,進(jìn)而還有異物侵入,軸承組裝的誤差和軸的撓度大、對(duì)軸和軸承箱的研究不夠等,可以說(shuō),這些原因互相重合的情況比較多。所以,要在充分了解軸承使用的機(jī)器,使用條件,軸承外圍的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,如果能弄清事故發(fā)生前后的狀況,再結(jié)合軸承的損傷情況和多種原因進(jìn)行考察,就可以防止同類事故的再次發(fā)生。
7.1-7.18項(xiàng)示出了軸承損傷的例子及其原因和對(duì)策,請(qǐng)作為推斷軸承損傷原因的資料加以使用。另外,當(dāng)分析損傷情況時(shí),請(qǐng)考察附表的“損傷原因一覽表”。