滚动轴承故障检测方法探析

邹年华

(大连市产品质量监督检验所,辽宁大连 116000)

滚动轴承故障检测方法探析

邹年华

(大连市产品质量监督检验所,辽宁大连 116000)

轴承的在当前飞速发展的社会中应用广泛,对其状态的分析与判断可以有效地减少这些机器的停机时间,延长设备的使用寿命,并提高维修的效率。笔者以多年工作经验总结就针对轴承的故障检测分析及其诊断方法进行了探讨。

轴承 损坏 检测

1 滚动轴承的简易诊断

用听诊法对滚动轴承进行监测是通过听针等工具的一端接触所测轴承的外壳体,另一端放在检测人的耳孔处听取轴承内部的声音,来判定诊断轴承的情况。用听诊法对滚动轴承工作状态进行监测的常用工具是听针或木柄长螺钉旋具,也可以使用外径为φ2 0 m m左右的硬塑料管。

1.1 滚动轴承正常工作状态的声响特点

滚动轴承处于正常工作状态时,运转平稳、轻快,无停滞现象,发生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。噪声强度不大。

1.2 异常声响所反映的轴承故障

(1)轴承发出均匀而连续的“咝咝”声这种声音由滚动体在内外图中旋转而产生,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。若设备停机时间过长,特别是在冬季的低温情况下,轴承运转中有时会发出“咝咝沙沙”的声音,这与轴承径向间隙变小、润滑脂工作针入度变小有关。应适当调整轴承间隙,更换粘度小一点的新润滑脂。(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、锈蚀斑而引起的。声响的周期与轴承的转速成正比。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。必须立即停机更换轴承。(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、砂粒等杂质而引起的。声响强度较小,与转数没有联系。应对轴承进行清洗,重新加脂或换油。(5)轴承发出连续而不规则的“沙沙”声这种声音一般与轴承的内圈与轴配合过松或者外圈与轴承孔配合过松有关系。声响强度较大时,应对轴承的配合关系进行检查,发现问题及时修理。(6)轴承发出连续刺耳啸叫声这种声音是由于轴承润滑不良或缺油造成千摩擦,或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而引起的。应及时对轴承进行检查,找出问题,对症处理。

2 轴承剥离现象及其产生的原因

2.1 轴承剥离现象

轴承在承受载荷旋转时,内圈、外圈的滚道面或滚动体的滚动面由于滚动疲劳的破坏而出现的呈显鱼鳞状的剥离脱坯现象。

2.2 产生轴承剥离的主要原因

(1)异物侵入或进水以及润滑剂选择不当造成的润滑不良造成的生绣、侵蚀点、檫伤和压痕等表面变形。(2)载荷过大;安装不良力矩载荷造成的机械伤损。(3)安装紧力不当引起游隙不良造成的机械挤压或冲击伤损。(4)轴的挠度大、轴承箱精度不好,刚度不均引起的机械振动冲击伤损。(5)轴承质量、油隙不当等引起的受力不均而局部冲击伤损。

3 损坏类型

(1)单向心角接触球轴承一般是承受单向推力、定位的轴承。单向向心角接触球轴承的内圈的沿滚道面半周产生的剥离现象,引起损伤主要是轴的挠度大单向受力和切削液的侵入而造成润滑不良引起的。(2)向心角接触轴承一般是承受一定的双向推力,主要承受的是径向定位和支撑作用的轴承。双向向心角接触球轴承的内圈产生的滚道成斜面的剥离现象,引起损伤主要是安装定位中心不良引起的。(3)向心球轴承主要承受的是径向定位和支撑作用的轴承。向心球轴承的内圈产生的球距的剥离现象。引起损伤主要是由于停运时冲击载荷造成的压痕发展而引起的。(4)单向心球轴承主要承受的是轴向推力和径向定位支撑作用的轴承。单向向心球轴承的外圈产生的滚道面单侧产生整圈的剥离现象。引起损伤主要是过大轴向载荷而引起的。(5)自动调心滚子轴承主要承受的是双轴向自动调心和径向定位支撑作用的轴承。自动调心滚子轴承的内圈只是滚道面单列产生单面剥离现象。引起损伤主要是润滑不良引起的。(6)深沟球轴承主要承受是有一定轴向的推力和径向定位支撑作用的轴承。深沟球轴承的内圈滚道面产生的球距的剥离现象。引起损伤主要是由安装时冲击载荷过大造成的压痕发展而成的。(7)自动调心滚子轴承主要承受的是双轴向自动调心和径向定位支撑作用的轴承。自动调心滚子轴承的内圈只是滚道面单列产生整圈剥离现象。引起损伤主要是过大轴向载荷引起的。

4 综合分析及采取措施对策

4.1 综合分析

轴承的损坏是和设备的功率、选型、设计、制造和安装质量、以及运行方式和检修维护等诸多因素有关的,时常是同时存在相互影响的,判定其原因有一定的难度。解决起来就更是有难度了。但是还是有一定的规律可循的,只要我们抓住发生问题的现象和原因的规律,就会有解决的途径。根据具体的问题现象,总结经验,分析提出解决问题的针对性的措施对策,来提高设备的寿命,达到减少工作量和检修费用。

4.2 措施对策

根据问题发生的原因分析结果,一般有以下途径:(1)根据载荷的大小再次研究核算轴承的设计、选型、确定轴承型号;(2)检修时清洗油箱及改善安装工艺、润滑方式、选择油脂种类等手段;(3)运行负荷大小受冲击力来决定起停方式。(4)检查轴弯曲、摆度以及对轮晃度,提高找正精度来减缓轴向和径向冲击受力。(5)检查轴承箱和其底角螺栓的强度,防止振动引起的冲击疲劳损坏。(6)选择不同的对轮形式来减缓轴向和径向冲击受力,来提高对轮和轴承的寿命。(7)改善轴端密封装置,防止轴承进水腐蚀以及停转后排水和换油防腐等措施。

[1]李娜.滚动轴承的常见故障及分析[J].科技资讯,2011(3).

[2]陈大治.浅谈机械维修过程中如何对轴承进行维修[J].中国新技术新产品,2012(3).

[3]杜蕃.轴承的失效分析及主动维护[J].中国新技术新产品,2012(5).

[4]段海涛.水润滑轴承数值仿真及其材料摩擦学性能研究[D].机械科学研究总院,2011.

[5]徐扬.水润滑条件下陶瓷类复合材料摩擦学性能的研究[D].南京航空航天大学,2010.