滚动轴承的故障分析与检查维护

2010-08-15翟建

科技传播 2010年9期

关键词：保持架内圈外圈

翟建

德州欧莱恩永兴碳素有限公司，山东德州 253000

滚动轴承的故障分析与检查维护

翟建

德州欧莱恩永兴碳素有限公司，山东德州 253000

滚动轴承是运转设备中最重要的部件，其状态是否良好直接影响设备的运转率。本文从理论和实践的角度，阐述了滚动轴承的常见故障，并对故障的原因进行了分析和总结。同时，对轴承的日常维护提出了合理意见，从而延长了轴承的运行时间，提高了设备的使用寿命，对设备的日常检修提供了一定得借鉴作用。

滚动轴承；故障分析；检查维护

1 滚动轴承的故障分析

1.1 滚动轴承的损坏部位及原因分析

设备停机检修时或者对滚动轴承拆卸检查时，通过对轴承各部位的检查，判断其轴承的故障及损坏原因。具体损坏部位分析如下：

1）塑性变形。轴承的滚道与滚子接触面上出现不均匀的凹坑，说明轴承产生了塑性变形。其原因是轴承在很大的静载荷或冲击载荷作用下，工作表面的局部应力超过材料的屈服极限，这种情况一般发生在低速旋转地轴承上。

2）保持架碎裂。其原因是润滑不足、滚动体破碎、座圈歪斜等原因造成的。

3）滚道表面金属剥落。滚动轴承发生故障的典型方式是其滚动接触发生单纯的疲劳剥落。这种剥落（剥落表面积约为2mm2，深度达0.2～0.3mm）可通过检测仪检测其振动来判断。轴承滚动体和内、外圈滚道面上均承受周期性脉动载荷的作用，从而产生周期变化的接触应力。当应力循环次数达到一定数值后，在滚动体或内、外圈滚道工作面上就产生疲劳剥落。如果轴承的负荷过大，会使这种疲劳加剧。另外，轴承安装不正、轴弯曲，也会产生滚道表面金属剥落现象。

4）轴承烧伤。烧伤的轴承其滚道、滚动体上有回火现象。烧伤的原因之一：轴承安装不正确，轴承的位置不对中（钢球磨损痕迹偏斜，不与滚道方向相平行，表明安装时轴承未对中）。若偏斜量大，就容易引起轴承温度上升，并出现轴承烧伤的现象；原因之二：轴承的润滑不足，润滑油的质量不符合要求或变质；原因之三：轴承装配过紧，在设计时，没有考虑热膨胀的影响，造成运转中轴承间隙越来越小。

5）保持架的金属粘附在滚动体上。原因之一：轴承滚动体在安装过程中与保持架装配过紧，轴承在高速旋转时，滚动体被卡在保持架内；原因之二：润滑油的质量不符合要求或变质、润滑油管路堵塞，造成润滑不足。

6）轴承座圈裂纹。轴承座圈产生裂纹的原因可能是轴承配合过紧，轴承外圈或内圈松动，轴承的包容件变形，安装轴承的表面加工不良等。

1.2 滚动轴承常见故障现象及原因分析

滚动轴承的常见故障现象一般有两种：一是轴承运转中有异响；二是轴承安装部位温度过高。现分析如下：

1.2.1 轴承运转中有异响

滚动轴承正常运转时允许有一定的响声。这种响声的特点是运转平稳、轻快、无停滞现象，发出的声响和谐而无杂音，可听到均匀而连续的“哗哗”声，或者较低的“轰轰”声，噪音强度不大。

1）轴承发出均匀而连续的“咝咝”声。这种声音是由滚动体在内外圈中旋转而产生，包含有与转速无关的不规则的金属振动声响。一般表现为轴承内加脂量不足，应进行补充。

2）轴承在连续的“哗哗”声中发出均匀的周期性“嗬罗”声。这种声音是由于滚动体和内外圈滚道出现伤痕、沟槽、锈蚀斑引起的，应对轴承进行更换。

3）轴承发出不连续的“梗梗”声，这种声音是由于保持架或内、外圈破裂而引起的。应对轴承进行更换。

4）轴承发出不规律、不均匀的“嚓嚓”声。这种声音是由于轴承内落入铁屑沙粒等杂质而引起的。应对轴承进行清洗，重新换油。

5）轴承发出连续而不规则的“沙沙”声。这种声音一般与轴承内圈与轴配合过松或者外圈与轴承孔配合过松有关。声音较大时，应对配合进行检查。

6）轴承发出刺耳的鸣叫声。这种声音是由于轴承润滑不足或缺油造成的干摩擦，或者滚动体局部接触过紧，如内外圈滚道偏斜、轴承内外圈配合过紧等情况引起的。应对轴承进行更换。

1.2.2 轴承温度过高

设备运转时，安装轴承的部位允许有一定的温度变化范围，当用手抚摸轴承外壳时，应以不感觉烫手为正常。反之，则表明轴承的温度过高。

轴承温度过高的原因有：轴承装配过紧；轴承座圈在轴上或壳内转动；负荷过大；润滑油质量不符合要求或变质；润滑油粘度过高；机构装配过紧（间隙不足）；轴承保持架或滚动体破裂等原因造成的轴承温度过高。

对于新安装或者重新调整的滚动轴承，通过测温法，监测其在规定时间内的温升情况，可以判断轴承的安装与调整质量，尤其是间隙过紧时会出现温度升高的现象。发现问题及时调整，有利于延长滚动轴承的使用寿命。

2 滚动轴承的检查维护

2.1 轴承的清洗

轴承检修时，先记录外观，确认润滑剂的残存量，润滑剂经取样检查后，认真清洗轴承。轴承的清洗一般使用柴油或煤油，分为粗清洗和细精洗。在粗清洗油中，用刷子清除润滑脂、粘着物，大致干净后，转入精洗，将轴承在清洗油中边旋转边清洗。清洗油要保持清洁。

2.2 轴承的判断

判断轴承是否可以在使用，须对洗净后的轴承检查后确定，检查内容：滚道面、滚动面、配合面得状态、保持架的磨损情况、检查非分离型球轴承，可用手将内圈支持水平，旋转外圈确认是否流畅。圆锥滚子轴承等分离型轴承，可对滚动体、外圈滚道面分别检查。是否可再使用的判断，是考虑轴承损伤程度、机械性能、重要性、运转条件至下次检修的期间而定。可是，如有下述缺陷

则必须更换轴承：

1)内圈、外圈、滚动体、保持架上有裂纹或缺口；

2)滚道面、挡边、滚动体上有显著地卡伤；

3)保持架磨损严重，或者铆钉显著松弛；

4)滚道面、滚动体上有严重的压痕和打痕；

5)因过热而造成的表面变色明显；

6)内圈内径面或外圈外径面有明显的蠕变。