设备润滑故障分析
2010-04-14刘晓瑞
刘晓瑞
减速机作为机械设备中典型的传动部件,用在原动机和工作机之间,起着传递运动的作用,是机械设备中的关键部件。它由许多零件构成,常常发生故障的是那些摩擦部位,如:齿轮副、蜗轮副、轴承等零件。它们在工作过程中,往往负载很大、工况条件恶劣,可以说减速机是易损部件。因此,从润滑角度分析减速机的润滑故障,从系统工程的观点出发,简述预防措施和对策。
一、润滑故障常见形式
1.油温过高热变形大引起损坏
减速机部件工作一段时间后,由于润滑油量不合适或超负荷运转等原因,箱体内油温急剧上升,有些零件会熔结产生故障;有些零件热变形大,引起精度下降;有些零件在高温下材料强度降低,引起损坏。
2.振动、噪声、环境污染严重
机械设备启动后,有时会发出尖叫声,如声音大且持续可能是轴承损坏,齿轮磨损;如偶尔声音大则可能是齿轮损伤,或有异物卡住。有时还会产生较大的抖动现象,可能是由于传动装置固定不好或齿轮、轴承磨损造成的。这些情况,都严重污染环境,使生产现场失去安全感,影响生产,此时必须进行开盖检查处理。
3.运转不灵动力损耗大
机械设备在工作过程中,传动件有时会卡住,出现断续运转和运转不均匀等现象,在这种情况下,设备无法正常地传递载荷、传递运动而且能量损耗又特别大。
4.漏油
设备运行一段时间后由于密封圈损坏或螺丝松动,会出现箱体漏油。有时由于频繁冷启动(油产生泡沫)或油位太高还会出现通气塞处漏油,造成环境污染。
5.齿轮副润滑不良导致齿面磨损、点蚀、胶合
齿轮副等啮合传动的零件,在恶劣的工况条件下,啮合面间无法形成良好油膜或形成了又很快破坏了,表面就会出现磨损、点蚀、胶合、塑性变形等齿面失效形式,使机械设备不能正常工作。
二、引起润滑故障的原因分析
1.润滑油性能差或润滑油的品种、黏度选择不适合
润滑剂性能差或选用不合理,再加上工况条件恶劣等客观因素,啮合面间没有形成良好的动压油膜,或形成后又很快破裂了,润滑状态欠佳,使金属处于直接接触的摩擦状态,应力集中严重,摩擦磨损严重,能耗大,发热大,摩擦表面损坏,造成恶性循环不断出现故障,甚至使零件、部件报废,设备损坏。
2.润滑油的油量不合适
润滑油的油量应合适,不能太多,也不能太少。太少,会造成部分齿轮、轴承接触不到润滑油,形不成油膜,而出现干摩擦,造成部件磨损破坏,温度升高。太多,齿轮及轴承等运转部件增加运行阻力,耗电增加,而且润滑油因不断搅拌而升温,散热空间相对减小,油温升高、黏度下降、油膜变薄、摩擦表面的正常润滑状态遭到破坏,加剧了设备的磨损。
3.润滑油被污染
颗粒杂质混入润滑油或机械润滑部位,会堵塞润滑系统、破坏润滑油膜,增加对摩擦副的腐蚀和磨损;水混入润滑油,一方面会使润滑油黏度降低,摩擦副不能充分形成油膜,出现边界摩擦,甚至干摩擦,而引起摩擦副烧坏(如轴承、轴瓦),另一方面会使润滑油发生乳化变质。
4.润滑油的氧化变质
由于润滑油长期使用接触空气、高温、润滑油氧化产生过氧化物、缩合物、胶质、沥青质、油溶性有机酸或水溶性有机酸等,将使润滑系统总碱质下降,润滑油质量降低以致于变质。
三、预防措施及对策
1.选用合适的润滑油
根据设备的工作环境、载荷、运动特点、摩擦形式选择合适的润滑油种类、牌号。如齿轮副的选油:对于低速重载齿轮,要考虑齿轮冲击,选择具有极压抗磨性润滑油,对于高速运动的齿轮,选择流动性较好的、黏度低的齿轮油;在寒冷地区工作的齿轮,必须保证润滑油能自由循环流动,应选用低凝齿轮油,润滑油的凝点至少比环境温度最低值低5℃。但注意黏度太低,不能充分形成油膜,而引起摩擦副烧坏。
2.正确使用润滑油
首先,加油时要保持各种加油器具的清洁,避免将杂质带入油箱。第二,油量要合适:一台设备设计时就严格规定了它的加油量,机修工和操作者应根据使用说明书和日常的油尺、视镜等所观察到的情况加、补润滑油,润滑油的液位正常保持在油标的上下刻线之间。第三,还要经常对润滑油进行检测,发现指标异常时,要查明原因,采取措施防止指标进一步恶化,对失效的润滑油要及时更换。第四,每次大修时,要全面清理润滑系统,对润滑油进行分离和过滤,对失效的润滑油进行更换。最后,储油的油库要有良好的通风散热条件,防止温度升高油品变质。
3.防止润滑系统污染
尽可能使润滑油处于稳定的环境条件,避免出现漏油、漏水和混油现象。要加强润滑系统的密封条件,经常检查密封件是否完好,密封摩擦面上的微小损伤和变形直接影响油膜的形成和稳定性,造成漏油,导致机械装置损坏、失效。因此,如有损坏要及时更换。要经常检查和清洗润滑系统的过滤装置,使其保持完好和清洁,防止杂质进入油内。在对润滑系统进行维护保养、排除故障、更换元件时,必须保持系统的清洁。
4.及早发现、有效预防润滑故障
多做早期故障诊断,及时排除故障,加强设备的维修保养,使能量损耗降低到最小程度,把机械设备的利用率提高到最高程度。
润滑故障在即将发生或刚开始发生之时,机械零部件会表现出与正常时不同的状态。因此首先要了解设备的最初运动状态,诸如温度、噪声、振动等一系列的参数,以便能与设备正常状态,和出现异常及故障后的状态加以对照,及早发现润滑系统故障。