冶金机械轴承和齿轮失效分析

何 芳

（上海金艺检测技术有限公司，上海 201901）

1 针对冶金机械轴承失效问题的分析

（1）容易发生轴承失效的冶金机械设备。包括螺旋输送机设备、球磨机设备，常用的倾角和正常皮带输送机、斗式提升机等通用设备，都很可能出现轴承失效的问题。

（2）冶金机械设备轴承发生失效的原因和失效后的表现。①轴承出现松动。冶金机械设备里面，轴承发生失效之后的常见表现便是轴承松动。诸如轴和轴承内径之间出现打滑、轴承座和轴承外径发生打滑松动等问题都可以归结为轴承松动问题的表现形式，引发这个问题一大诱因在于制造设备的时候，轴承和配合件之间过大或者过小的间隙，机械加工过程中发生表面粗糙程度和实际要求不符的问题等。②裂纹位置存在缺陷。轴承内外圈出现裂纹属于一个重要的表现，造成这个缺陷的重要原因在于：大多数冶金机械常常会持续处在超负荷状态运转，主机一般也会承载很大的冲击负荷，造成轴承和轴之间配合量增强，实际安装期间的精度难以得到保障，不按照标准里面的具体要求实施安装。③内外圈金属滚道内固体发生脱落。发生脱落之后会呈现出较为明显的凹凸状，造成轴承发生这种失效的一大重要原因在于，轴承的内外圈滚道面和滚动体上，承受了具有周期性特点的脉动荷载，造成一些具有周期性变化特点的接触应力。很多冶金设备运转期间都处在超负荷的状态之下，所以，如果轴承里面承受的负荷超出了极限标准，导致荷载增加。安装轴承时候，如果同心度并没有达到规定的标准，容易在负荷之下造成轴承弯曲，还可能引发滚道剥离的问题。冶金机械设备工作期间的环境大都比较差，比如粉尘颗粒较大等都属于常见环境问题，这些情况常常会造成轴承密封遭到破坏，轴承里面进入颗粒物质造成内外圈的表面发生脱落等。④轴承发热造成变形。主要表现在与轴承因为发热而变色，造成形变，导致无法旋转。造成这种失效问题一个重要原因在于，大部分冶金机械常在恶劣的工作条件下运转，导致润滑发生失效，或者润滑油的质量与实际要求不符等问题，引发润滑油变质问题出现。⑤保持架发生断裂或者变形。这个问题的表现在于，铆钉发生断裂或者松动，保持架发生明显变形，滚动体出现破碎等问题，这些问题发生的原因主要包括了负荷超出承载范围，润滑效果达不到需求，机械发生过大的振动，轴承的安装处字啊一个倾斜的状态之下，轴承内部进入这样或者那样的异物等问题。⑥生锈腐蚀问题。轴承发生全部或者局部生锈问题，轴承具有的密封效果不好，润滑效果达不到要求等问题。冶金机械设备里面出现了很多造成轴承失效的实例，很大一部分原因都是因为设备所处的恶劣工作环境，工作条件达不到要求影响到轴承自身的密封效果，轴承得不到有效的润滑等问题。

（3）避免轴承失效的具体方法。现代冶金机械里面，使用滚动轴承的设备很多，轴承使用的正确与否直接影响到其自身的疲劳寿命，最终决定设备使用周期的具体年限。设计冶金机械的时候，一定要落实好设计方面的要求，依照图纸实施制造，不可以擅自把制造标准降低，需要特别重视机械加工期间的精度，保证热处理达到实际要求，由专业人员针对设备实施安装。安装冶金机械的时候，一定要保证和安装标准要求相符，不能因为冶金机械里面有很多大型设备，便把安装的标准降低。冶金企业以帝国要针对冶金设备实施严格的管理，针对润滑制度做出严格的点检，日常做好冶金机械设备的维护和保养工作。

2 针对冶金机械齿轮失效的分析

（1）容易发生齿轮失效的冶金机械设备。包括旋转窑、球磨机以及一些减速功能的装置都容易发生齿轮失效问题。

（2）关于冶金机械齿轮失效的具体表现和原因。①正常磨损造成的失效。这种磨损类型发生的原因在于，齿轮面上的金属表面之间会以一定的速率，一点点的发生摩擦耗损。设计人员针对这个磨损问题，会在计算齿轮期间依照设备使用寿命计算。齿轮发生的正常磨损并不会对设备的正常使用带来不利影响，然而其磨损量却绝不允许超出维修规定的标准范围，针对设备上的齿轮，需要定期做出更换或者修理。②破坏性磨损造成的失效。这种失效属于齿轮面的硬性损伤。齿廓的形状出现严重的变形，影响到齿轮间传动过程的平稳性，这边降低了使用期间的周期寿命。③干涉磨损造成的失效。安装设备期间，如果出现齿轮选择安装位置不当问题，或者齿轮之间间隙过小等问题，常常造成齿轮运转期间难以正常的啮合，轮齿出现不合理接触的时候，很大一部分应力都会集中在小齿轮的位置，设备长时间运行期间，可能造成齿轮里面轮齿破坏问题越发严重，甚至影响整个主动轮的轮齿的完整性。另外，相配齿轮的齿顶极有可能出现严重变形现象，引发齿轮啮合遭到破坏的问题发生。发生干涉磨损问题的主要原因包括，冶金设备里面更多都是回转窑或者球磨机等类型的大型设备，设计制作期间的精度相对较低，安装过程中常常因为工作现场的局限性受到影响，造成齿轮之间的间隙达不到要求，所以引发冶金机械齿轮发生干涉磨损。

3 针对机械齿轮失效问题的相关探讨

（1）设计方面的探讨。设计冶金机械器件，需要针对冶金机械具有的特点做出充分的考虑，如果冶金机械工作期间的荷载过大，工作处在酸碱腐蚀状态等。设计期间，安全系数和荷载参数尽可能加大一些，设计齿轮的时候还要针对失效的原因做出充分的考虑，保证所选材质的正确性与合理性。

（2）关于制造方面的探讨。制造齿轮期间要针对齿轮设计要求提供保障，避免出现加工精度降低的问题，热处理环境一定要严格依照标准来实施。

（3）关于安装方面的探讨。安装齿轮期间，一定要保证安装环节的精度，还要保证齿轮啮合的间隙具有合理性。

（4）关于设备维护方面的探讨。针对冶金机械设备的维护力度需要强化，保证齿轮润滑严格的依照相关规程进行。充分考虑冶金设备正常运行期间能够带给企业的经济效益，保证设备运行期间的良好性，针对设备失效的问题已经要选出有效的解决方法，还要解决轴承齿轮和轴承失效等问题。实际维护运行期间，日常维护期间，针对这两种失效问题一定编制出有效的解决方法，避免设备运行的正常行受到影响。

4 结语

本文简要分析了冶金机械设备运行期间，常常发生的齿轮和轴承失效两种故障类型，分别总结和齿轮失效和轴承失效的常见原因，针对这两种失效问题，提出了从人为设计和安装方面的应对方法，提出日常运维期间需要编制出应对这两种问题的有效策略，旨在由此可以强化冶金机械设备运行期间的稳定性，为阅读本文的业内同仁提供一些经验层面的参考，进而推动我国冶金事业安全性和平稳性的提高。