水泥设备滚动轴承故障诊断及处理技巧

连保刚

（邯郸金隅太行水泥有限责任公司，河北 邯郸 056200）

0 引言

水泥设备在使用过程中，对于可能会出现的故障一定要做提前准备，并制定好相应的应急补救措施，避免因临时出现故障手忙脚乱，无从下手。针对不同的故障采取相应的处理办法，发现故障后要认真仔细的查找根源，彻底解决问题所在，避免留下隐患。平时可以利用故障诊断技术以及动态监测技术对设备进行监测管理，如果有问题可以及早发现，及早解决，同时也可以提高设备的性能及企业的效益。

1 经常出现的故障类型

1.1 烧伤及磨损

另一种故障是因为轴承在高速运转中，轴体因转速过快导致发热，致使保持架软化受损，如此一来轴承表面结构受到破坏，轴承表面的硬度也就会下降，这最终会导致轴承加速磨损，这种故障被称为轴承烧伤，也是水泥设备故障中比较常见的一种。然而水泥设备运转的环境相对于整个工程中其他的设备，比较恶劣，施工现场的粉尘、异物、砂石料等随时都有落进设备中的可能，再加上现场的高温辐射，会使轴承内部缺少润滑,而且润滑油变质也会使轴承表面磨损加剧或烧伤。受到的损伤越大，轴承的缝隙就会越大，轴承工作表面的粗糙程度也会随之增大，致使轴承在运转过程中产生问题，降低寿命，如果没有及时处理，那么轴承在高速运作中就会因此而烧伤.

1.2 疲劳剥落

滚动轴承在水泥设备中起着非常重要的作用，而滚动轴承会因为安装不当、进入异物、缺少润滑、进水等原因出现故障，其中疲劳剥落就是最典型的一种。所谓疲劳剥落，轴承在载荷的周期性作用下，轴承表面出现与滑动方向垂直的疲劳裂纹，裂纹向轴承衬与轴瓦的结合面扩展后，造成轴承衬因疲劳而剥落。如果发生疲劳剥落，则表示故障比较严重，因为轴承内圈的总接触面积小于外圈的总接触面积，轴承接触面剥落是由于受力过大引起的。轴承内圈的总接触面积小于外圈的总接触面积，即轴承内圈的受力情况比外圈更恶劣，严重的就会导致滚动轴承整体失效。

1.3 塑性变形

水泥设备中如果已经出现了其他问题，比如滚动轴承受损，那么其连带的其他部位也有可能出现故障，滚动轴承受热不匀载荷变大，其轴承和转子就会收到影响，严重的会导致变形，而一旦出现变形或有压痕，就会引起冲击载荷，导致周围设施表面脱落。

2 轴承故障的原因分析

2.1 润滑系统故障

润滑系统是保证设备正常运行的根本，设备的滚动轴承和齿轮等零部件在运转的时候，一定要保证润滑油的质量和充足。机器的内部不能有任何的粉尘、杂质和异物，对混合器和结合部位要进行全面清洁，如果润滑系统没有达到规定的要求，就会导致油气管路堵塞，润滑油无法及时供应到位，最终致使轴承异响和振动的情况发生。

2.2 装配原因

水泥设备滚动轴承内部装配十分精密，如果哪个环节把握不好就很容易出现故障，其中比较常见的就是安装轴承的位置温度过高和运转过程中有噪音出现。滚动轴承安装的时候，轴承与孔要实行间隙配合原则，轴承与周按照过盈配合原则，并依据尺寸大小、轴承结构、类型等进行。安装过程中如果方式方法不当，就会导致问题产生。

2.3 人为原因

机器本身出现故障是不可避免，但还有些原因是人为造成的，操作人员专业知识有限，再加上疏忽大意，难免会出现故障。不排除某些员工会是上班混日子的状态，工作不认真，轴承需要人工添加润滑油的时候没能按时按量添加，就会致使设备因缺油而发生故障；或者对设备内部构造不够了解，操作的时候没有按照正规流程操作，导致轴承出现故障的几率增加。

3 故障防范的技巧与分析

3.1 振动分析实用技术

随着轴承故障诊断技术的不断进步，振动诊断技术作为诊断理论中重要的一种方式已经被广泛应用。对监测点的位置选择和采集方法方面，计算机振动分析技术已经成为重要方式，可以根据噪声来进行诊断，时域诊断法适用于噪声干扰比较小的地方，还有频域诊断法，难度较大，需要对数据进行精密分析以得出结论，结合二者的特点，再加上数字化的软件信号采集、故障频率采集，综合之后得出的结论，就可以分析出轴承的故障，在实际的应用中也更加准确、快捷，具有鲜明的优越性。

3.2 轴承装配技巧

水泥设备的轴承安装的方式有多种，一般的装配需要采用热装方式，配有专门的轴承加热器，而对于中大型的轴承则采用油煮法装配，对向心推理轴承一类的分体轴承，需要先安装外圈，再把内圈安装到转子上，总之轴承的尺寸、型号不同，装配的方式也不同。另外油煮法的安装还有特别的要求，油煮的问题要严格控制，一般在80摄氏度至100摄氏度之间，并且要适当的保温，是需要先安装轴承到转子上，再安装轴承座。而高速旋转设备的轴承，为避免旋转轴及轴承本身热膨胀将轴承抱死，轴承与轴承座预留适当的轴向间隙。

3.3 故障频谱特点及波形特征诊断及实用技巧分析

要更好的监测滚动轴承的运行状态，可以使用故障频谱分析轴承故障的频率特征。径向振动在低倍频处会存在波峰，如果峰值较大则说明有故障；在滚动特征的频率处在边带，如果边带频率突然在加速度频谱中高区域产生，则表明存在疲劳故障。明确了故障频谱的相应特征后,就可对滚动轴承的状况进行判断，但前提是一定要了解轴承振动幅度等信号，在实际工作中，操作人员需要结合理论知识和现场的情况进行分析，以选择切实可行的解决办法。

3.4 安装后检查

为了保证后期设备使用期间不出现问题，需要对安装好的滚动轴承进行详细的检查，以确认机器整体是否正常，是否有压痕的异常响动。还有需要检查轴承滚动体与滚道的间隙，间隙过大会导致轴承烧伤或抱死损坏，间隙过小会使轴承运转过程中因转速过高产生热膨胀量。检查好外部情况后把设备调整到运转状态要从无负荷低速运行开始，然后再逐步提升转速，当达到标准速度的情况下，检查轴承的润滑剂是否有泄漏，有无异响。每期检查结束后要记录相关数据并分析，如果发现有问题便于及时检修。

4 结语

随着我国建筑业和水泥行业的高速发展，水泥设备的使用量逐步增大，就需要配备更加完善的水泥设备滚动轴承故障问题的解决办法，而对水泥企业来说，滚动轴承的故障点分析及解决策略也应始终贯穿水泥设备使用的全过程，必须要更加细致的了解滚动轴承维护检修的重要性。相信随着社会的不断进步，水泥设备滚动轴承的监测与维修手段也会不断提高。