滾動軸承的故障分析與檢查維護

翟 建

德州歐萊恩永興碳素有限公司，山東德州 253000

滾動軸承的故障分析與檢查維護

翟 建

德州歐萊恩永興碳素有限公司，山東德州 253000

滾動軸承是運轉設備中最重要的部件，其狀態(tài)是否良好直接影響設備的運轉率。本文從理論和實踐的角度，闡述了滾動軸承的常見故障，并對故障的原因進行了分析和總結。同時，對軸承的日常維護提出了合理意見，從而延長了軸承的運行時間，提高了設備的使用壽命，對設備的日常檢修提供了一定得借鑒作用。

滾動軸承；故障分析；檢查維護

1 滾動軸承的故障分析

1.1 滾動軸承的損壞部位及原因分析

設備停機檢修時或者對滾動軸承拆卸檢查時，通過對軸承各部位的檢查，判斷其軸承的故障及損壞原因。具體損壞部位分析如下：

1）塑性變形。軸承的滾道與滾子接觸面上出現(xiàn)不均勻的凹坑，說明軸承產(chǎn)生了塑性變形。其原因是軸承在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下，工作表面的局部應力超過材料的屈服極限，這種情況一般發(fā)生在低速旋轉地軸承上。

2）保持架碎裂。其原因是潤滑不足、滾動體破碎、座圈歪斜等原因造成的。

3）滾道表面金屬剝落。滾動軸承發(fā)生故障的典型方式是其滾動接觸發(fā)生單純的疲勞剝落。這種剝落（剝落表面積約為2mm2，深度達0.2～0.3mm）可通過檢測儀檢測其振動來判斷。軸承滾動體和內(nèi)、外圈滾道面上均承受周期性脈動載荷的作用，從而產(chǎn)生周期變化的接觸應力。當應力循環(huán)次數(shù)達到一定數(shù)值后，在滾動體或內(nèi)、外圈滾道工作面上就產(chǎn)生疲勞剝落。如果軸承的負荷過大，會使這種疲勞加劇。另外，軸承安裝不正、軸彎曲，也會產(chǎn)生滾道表面金屬剝落現(xiàn)象。

4）軸承燒傷。燒傷的軸承其滾道、滾動體上有回火現(xiàn)象。燒傷的原因之一：軸承安裝不正確，軸承的位置不對中（鋼球磨損痕跡偏斜，不與滾道方向相平行，表明安裝時軸承未對中）。若偏斜量大，就容易引起軸承溫度上升，并出現(xiàn)軸承燒傷的現(xiàn)象；原因之二：軸承的潤滑不足，潤滑油的質量不符合要求或變質；原因之三：軸承裝配過緊，在設計時，沒有考慮熱膨脹的影響，造成運轉中軸承間隙越來越小。

5）保持架的金屬粘附在滾動體上。原因之一：軸承滾動體在安裝過程中與保持架裝配過緊，軸承在高速旋轉時，滾動體被卡在保持架內(nèi)；原因之二：潤滑油的質量不符合要求或變質、潤滑油管路堵塞，造成潤滑不足。

6）軸承座圈裂紋。軸承座圈產(chǎn)生裂紋的原因可能是軸承配合過緊，軸承外圈或內(nèi)圈松動，軸承的包容件變形，安裝軸承的表面加工不良等。

1.2 滾動軸承常見故障現(xiàn)象及原因分析

滾動軸承的常見故障現(xiàn)象一般有兩種：一是軸承運轉中有異響；二是軸承安裝部位溫度過高?，F(xiàn)分析如下：

1.2.1 軸承運轉中有異響

滾動軸承正常運轉時允許有一定的響聲。這種響聲的特點是運轉平穩(wěn)、輕快、無停滯現(xiàn)象，發(fā)出的聲響和諧而無雜音，可聽到均勻而連續(xù)的“嘩嘩”聲，或者較低的“轟轟”聲，噪音強度不大。

1）軸承發(fā)出均勻而連續(xù)的“咝咝”聲。這種聲音是由滾動體在內(nèi)外圈中旋轉而產(chǎn)生，包含有與轉速無關的不規(guī)則的金屬振動聲響。一般表現(xiàn)為軸承內(nèi)加脂量不足，應進行補充。

2）軸承在連續(xù)的“嘩嘩”聲中發(fā)出均勻的周期性“嗬羅”聲。這種聲音是由于滾動體和內(nèi)外圈滾道出現(xiàn)傷痕、溝槽、銹蝕斑引起的，應對軸承進行更換。

3）軸承發(fā)出不連續(xù)的“梗梗”聲，這種聲音是由于保持架或內(nèi)、外圈破裂而引起的。應對軸承進行更換。

4）軸承發(fā)出不規(guī)律、不均勻的“嚓嚓”聲。這種聲音是由于軸承內(nèi)落入鐵屑沙粒等雜質而引起的。應對軸承進行清洗，重新?lián)Q油。

5）軸承發(fā)出連續(xù)而不規(guī)則的“沙沙”聲。這種聲音一般與軸承內(nèi)圈與軸配合過松或者外圈與軸承孔配合過松有關。聲音較大時，應對配合進行檢查。

6）軸承發(fā)出刺耳的鳴叫聲。這種聲音是由于軸承潤滑不足或缺油造成的干摩擦，或者滾動體局部接觸過緊，如內(nèi)外圈滾道偏斜、軸承內(nèi)外圈配合過緊等情況引起的。應對軸承進行更換。

1.2.2 軸承溫度過高

設備運轉時，安裝軸承的部位允許有一定的溫度變化范圍，當用手撫摸軸承外殼時，應以不感覺燙手為正常。反之，則表明軸承的溫度過高。

軸承溫度過高的原因有：軸承裝配過緊；軸承座圈在軸上或殼內(nèi)轉動；負荷過大；潤滑油質量不符合要求或變質；潤滑油粘度過高；機構裝配過緊（間隙不足）；軸承保持架或滾動體破裂等原因造成的軸承溫度過高。

對于新安裝或者重新調整的滾動軸承，通過測溫法，監(jiān)測其在規(guī)定時間內(nèi)的溫升情況，可以判斷軸承的安裝與調整質量，尤其是間隙過緊時會出現(xiàn)溫度升高的現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)問題及時調整，有利于延長滾動軸承的使用壽命。

2 滾動軸承的檢查維護

2.1 軸承的清洗

軸承檢修時，先記錄外觀，確認潤滑劑的殘存量，潤滑劑經(jīng)取樣檢查后，認真清洗軸承。軸承的清洗一般使用柴油或煤油，分為粗清洗和細精洗。在粗清洗油中，用刷子清除潤滑脂、粘著物，大致干凈后，轉入精洗，將軸承在清洗油中邊旋轉邊清洗。清洗油要保持清潔。

2.2 軸承的判斷

判斷軸承是否可以在使用，須對洗凈后的軸承檢查后確定，檢查內(nèi)容：滾道面、滾動面、配合面得狀態(tài)、保持架的磨損情況、檢查非分離型球軸承，可用手將內(nèi)圈支持水平，旋轉外圈確認是否流暢。圓錐滾子軸承等分離型軸承，可對滾動體、外圈滾道面分別檢查。是否可再使用的判斷，是考慮軸承損傷程度、機械性能、重要性、運轉條件至下次檢修的期間而定?？墒牵缬邢率鋈毕?/p>

則必須更換軸承：

1)內(nèi)圈、外圈、滾動體、保持架上有裂紋或缺口；

2)滾道面、擋邊、滾動體上有顯著地卡傷；

3)保持架磨損嚴重，或者鉚釘顯著松弛；

4)滾道面、滾動體上有嚴重的壓痕和打痕；

5)因過熱而造成的表面變色明顯；

6)內(nèi)圈內(nèi)徑面或外圈外徑面有明顯的蠕變。

3 結論

通過對滾動軸承常見故障的分析及檢修維護工作的研究，提出了滾動軸承的日常診斷方法和處理意見，延長了軸承的使用時間，提高了設備的使用壽命，對日常設備檢修提供了借鑒經(jīng)驗，為公司的高產(chǎn)高效奠定基礎。

[1] 成大先.機械設計手冊[M].3版. 北京：化工工業(yè)出版社，1998.

[2] 卜炎.軸承技術手冊[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004.

[3] 侯金龍.滾動軸承常見故障診斷.機械維修，2009（11）.

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1674-6708（2010）18-0107-02

翟建，機動部技術員，工作單位：德州歐萊恩永興碳素有限公司