羅禮培
常見(jiàn)機(jī)動(dòng)設(shè)備(包括機(jī)動(dòng)車輛等)上裝有多種類型的滾動(dòng)軸承,在使用中,這些軸承故障損傷也較為常見(jiàn),據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),在機(jī)械車輛中此類故障比例約占30%。若能做到提前預(yù)測(cè)和發(fā)現(xiàn)故障,并利用機(jī)動(dòng)設(shè)備運(yùn)行間歇或停機(jī)時(shí)間排除故障,則可避免損失,甚至可使機(jī)動(dòng)設(shè)備達(dá)到零故障運(yùn)行,減少維修成本。因此,生產(chǎn)中作好滾動(dòng)軸承的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷,是搞好機(jī)動(dòng)設(shè)備維修與管理的重要環(huán)節(jié)。滾動(dòng)軸承一般都是裝在機(jī)構(gòu)內(nèi)部,不便直觀檢查,只能根據(jù)故障現(xiàn)象先做概略判斷,然后再拆卸檢查。
滾動(dòng)軸承的特點(diǎn)是其壽命離散性很大,即用同樣的材料,同樣的工藝,同樣的設(shè)備,同樣的工人加工出來(lái)的同一批產(chǎn)品,其壽命相差很大。因此,在實(shí)際使用中,有的軸承使用時(shí)間已大大超過(guò)其設(shè)計(jì)壽命而仍能完好工作;有的軸承遠(yuǎn)未達(dá)到其設(shè)計(jì)壽命就出現(xiàn)各種故障。所以,對(duì)軸承進(jìn)行工況檢測(cè),不但可以防止機(jī)械工作精度下降,減少或杜絕事故發(fā)生,而且可以延長(zhǎng)軸承的使用時(shí)間,節(jié)約開(kāi)支。
軸承檢測(cè)就是通過(guò)對(duì)反映軸承工作狀態(tài)信號(hào)的測(cè)取,分析與處理,來(lái)識(shí)別軸承的狀態(tài),包括信號(hào)測(cè)取、特征提取、狀態(tài)識(shí)別、故障診斷、決策干預(yù)等環(huán)節(jié)。其目的就是保證軸承在一定的工況下(承受一定的載荷,以一定的轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)等)和一定的工作期間內(nèi)可靠有效地工作,以保證整個(gè)機(jī)械的運(yùn)行。
滾動(dòng)軸承的損傷大致有腐蝕、摩擦、過(guò)熱、燒傷、磨損、疲勞剝落等,其中,磨損和疲勞剝落是比較常見(jiàn)的故障類型。
在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),軸承安裝部位允許有一定的溫度,用手觸摸其外殼時(shí),以不燙手為正常,反之則表明溫度過(guò)高,存在故障。軸承溫度過(guò)高的原因有:潤(rùn)滑油質(zhì)量不符合要求、變質(zhì)或黏度過(guò)高;機(jī)構(gòu)或軸承裝配過(guò)緊(間隙不足);軸承座在軸上或殼內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng);負(fù)荷過(guò)大;軸承保持架或滾動(dòng)體碎裂等。
滾動(dòng)軸承在工作中允許有輕微響聲,如果響聲過(guò)大或有不正常的噪聲,表明軸承有故障。滾動(dòng)軸承產(chǎn)生噪聲的原因比較復(fù)雜,其一是軸承內(nèi)、外圈配合表面有摩擦。由于這種摩擦,破壞了軸承與殼體、軸承與傳動(dòng)軸之間的配合關(guān)系,導(dǎo)致軸線偏離了正確的位置,并使軸在高速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生異響。當(dāng)軸承疲勞時(shí),其表面金屬剝落,也會(huì)使軸承徑向間隙增大產(chǎn)生異響。此外,軸承潤(rùn)滑不足,形成干摩擦,以及軸承破碎等都會(huì)產(chǎn)生異常的聲響。軸承磨損松曠后,保持架松動(dòng)損壞,也會(huì)產(chǎn)生異響。若要減少故障、延長(zhǎng)壽命就要正確使用滾動(dòng)軸承,包括正確安裝和合理潤(rùn)滑。下面分別介紹滾動(dòng)軸承的常見(jiàn)故障、損傷和使用要求。
承受負(fù)荷的內(nèi)外圈、滾動(dòng)體(滾珠、滾柱等)表面磨損和剝落,會(huì)造成滾動(dòng)軸承的徑向間隙、軸向間隙增大,滾動(dòng)軸承在工作中發(fā)出噪聲和發(fā)熱,并且破壞了與其配合軸的正確工作位置,出現(xiàn)振動(dòng)。表面疲勞剝落的初期是表面上出現(xiàn)麻點(diǎn)狀的小凹坑,最后發(fā)展成片狀的表層脫落。軸承滾動(dòng)體和內(nèi)、外圈滾道面上均承受周期性脈動(dòng)載荷的作用,從而產(chǎn)生周期變化的接觸應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后,在滾動(dòng)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(fù)荷過(guò)大,會(huì)使這種疲勞加劇。另外,軸承安裝不正、軸彎曲,也會(huì)產(chǎn)生滾道剝落現(xiàn)象。軸承滾道的疲勞剝落會(huì)降低軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度,使機(jī)構(gòu)發(fā)生振動(dòng)和噪聲。
由于軸承內(nèi)外圈與軸和殼體孔裝配時(shí)沒(méi)有配合好,破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關(guān)系,進(jìn)一步加速了軸承本身和與之配合的軸或殼體上配合表面磨損(走內(nèi)圈或走外圈)。在工作中隔離圈和滾動(dòng)體(滾珠、滾柱等)相互摩擦,若潤(rùn)滑不良,則加快磨損。隔離圈磨損以后,滾動(dòng)體松動(dòng),嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成隔離圈散架,滾動(dòng)體脫落。由于潤(rùn)滑不良,或潤(rùn)滑油不符合要求,以及軸承間隙調(diào)得過(guò)小,軸承工作時(shí)迅速發(fā)熱,工作表面因受高溫而退火。在外表觀察時(shí),可發(fā)現(xiàn)工作表面的顏色發(fā)生變化。軸承的滾道與滾子接觸面上出現(xiàn)不均勻的凹坑,說(shuō)明軸承產(chǎn)生塑性變形。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(yīng)力超過(guò)材料的屈服極限,這種情況一般發(fā)生在低速旋轉(zhuǎn)的軸承上。軸承座圈裂紋、保持架碎裂。軸承座圈產(chǎn)生裂紋的原因可能是軸承配合過(guò)緊,軸承外圈或內(nèi)圈松動(dòng),軸承的包容件變形,安裝軸承的表面加工不良等。保持架碎裂的原因是潤(rùn)滑不足,滾動(dòng)體破碎,座圈歪斜等。座圈滾道嚴(yán)重磨損,可能是座圈內(nèi)落入異物,潤(rùn)滑油不足或潤(rùn)滑油牌號(hào)不適。
滾動(dòng)軸承的運(yùn)行狀態(tài)在一般使用過(guò)程中有一定的規(guī)律性,并且重復(fù)性較好,一套新軸承開(kāi)始使用時(shí),振動(dòng)值和噪聲都較小,有時(shí)開(kāi)始時(shí)溫度有點(diǎn)高,頻譜有些亂,這可能是制造時(shí)的一些小缺陷,運(yùn)行一段時(shí)間后,軸承狀態(tài)就會(huì)穩(wěn)定.再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后振動(dòng)就會(huì)緩慢增大,這時(shí)就要嚴(yán)密監(jiān)測(cè)注意變化,當(dāng)振動(dòng)超標(biāo)時(shí)就要及時(shí)檢修,更換軸承,如繼續(xù)運(yùn)行就會(huì)發(fā)生抱軸、保持架散裂、滾道和滾珠磨損事故,這類事故多為突發(fā)災(zāi)難性的。新軸承在安裝時(shí),要用測(cè)振儀對(duì)振幅和速度進(jìn)行測(cè)量,并要和平時(shí)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做比較。
在實(shí)際監(jiān)測(cè)中,一般當(dāng)振幅、速度、加速度和溫度中任意2個(gè)值超標(biāo),就可以判斷軸承有問(wèn)題。另外,當(dāng)監(jiān)測(cè)設(shè)備出現(xiàn)故障信號(hào)時(shí),還要排除非軸承產(chǎn)生的振源,這才能客觀的反映滾動(dòng)軸承真實(shí)情況。對(duì)于滾動(dòng)軸承而言,損傷的監(jiān)測(cè)手段多種多樣,如溫度、位移、速度、加速度、潤(rùn)滑油形態(tài)等,每種方法對(duì)不同故障的敏感度不同。在條件和檢測(cè)手段已經(jīng)限定的條件下,選擇最有效的手段和參量可提高診斷的準(zhǔn)確性,在了解滾動(dòng)軸承的故障性質(zhì)和其可診斷性的關(guān)系后,可客觀判斷軸承的狀態(tài)。
對(duì)軸承故障進(jìn)行診斷的方法有轉(zhuǎn)矩測(cè)定法,旋轉(zhuǎn)速度測(cè)定法,溫度測(cè)定法,油分析法,振動(dòng)法等。其中,振動(dòng)法由于其適用性強(qiáng),效果好,測(cè)試信號(hào)處理簡(jiǎn)單直觀等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛使用。
滾動(dòng)軸承在工作時(shí),一般是外圈與軸承座相連接,固定或相對(duì)固定;內(nèi)圈與機(jī)械的傳動(dòng)軸相連接,隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)。加工裝配誤差及運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障等內(nèi)部因素,以及傳動(dòng)軸上其它零部件的運(yùn)動(dòng)和外力的作用等外部因素,傳動(dòng)軸以一定轉(zhuǎn)速和載荷運(yùn)轉(zhuǎn),對(duì)軸承座組成的系統(tǒng)產(chǎn)生激勵(lì),從而產(chǎn)生振動(dòng)。
要判斷滾動(dòng)軸承是否正常運(yùn)行,需獲取軸承的振動(dòng)信號(hào)。由于軸承振動(dòng)信號(hào)的頻率波段豐富,并且故障信息常常反映在中頻段和高頻段。傳感器一般使用壓電式加速度傳感器,其頻響范圍為0.50 kHz,而且該種傳感器具有體積小,質(zhì)量輕,靈敏度高,測(cè)量范圍大,線性度好,安裝簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。應(yīng)當(dāng)注意的是,傳感器要安裝在盡可能多地獲取軸承振動(dòng)信號(hào)的地方,例如軸承座或離軸承外圈很近的箱體上。多次測(cè)量時(shí),傳感器的安裝位置應(yīng)保持不變,以獲取更為準(zhǔn)確的振動(dòng)信號(hào)。獲得振動(dòng)信號(hào)后,傳感器將信號(hào)傳給記錄設(shè)備,然后通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析,來(lái)判斷軸承是否存在故障。
在磨損類故障中,滾動(dòng)軸承磨損后產(chǎn)生的振動(dòng)同正常軸承產(chǎn)生的振動(dòng)具有相同性質(zhì),傳感器獲得二者的振動(dòng)信號(hào)基本一樣,波形都是無(wú)規(guī)則,隨機(jī)性較強(qiáng),但磨損后的振幅明顯高于正常軸承。因此,只要將振動(dòng)信號(hào)同正常信號(hào)加以比較,就可判斷出滾動(dòng)軸承是否存在磨損類故障。
疲勞剝落、點(diǎn)蝕是指軸承外圈、內(nèi)圈和滾動(dòng)體的某些部位出現(xiàn)了剝落或空洞。軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,當(dāng)這些部位負(fù)載時(shí),將會(huì)撞擊與之相互作用的其他元件表面,產(chǎn)生沖擊脈沖力,使得傳感器獲得的振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)異常,即波形相隔一段時(shí)間后就會(huì)出現(xiàn)峰值極大的尖頂。這類故障可采用共振解調(diào)法來(lái)檢測(cè)。
在機(jī)械車輛中,滾動(dòng)軸承屬易損件,裝配不當(dāng)、潤(rùn)滑不良、水分和異物入侵、腐蝕等造成的軸承缺陷都會(huì)導(dǎo)致機(jī)器異常振動(dòng)、產(chǎn)生噪聲,甚至損壞。即使在一切都正常的情況下,軸承也會(huì)出現(xiàn)疲勞剝落和磨損而不能正常工作。滾動(dòng)軸承的振動(dòng)可由內(nèi)外部的振源、軸承本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、潤(rùn)滑油在軸承轉(zhuǎn)動(dòng)中產(chǎn)生的流體動(dòng)力振動(dòng)及噪聲而引起。由于機(jī)器內(nèi)部各種激發(fā)力的原始信息可由頻率來(lái)確定,因此頻譜分析是解決振動(dòng)問(wèn)題并評(píng)估設(shè)備可靠性的一個(gè)可取方法。
滾動(dòng)軸承故障引起的沖擊振動(dòng)由沖擊點(diǎn)以半球面波方式向外傳播,通過(guò)軸承零件、軸承座傳到箱體或機(jī)架,由于沖擊振動(dòng)所含的頻率很高,通過(guò)零件的界面?zhèn)鬟f一次其能量損失80%。因此,聽(tīng)時(shí)要正確選擇位置測(cè)量點(diǎn),應(yīng)靠近被測(cè)軸承承載區(qū),盡量減少中間環(huán)節(jié),離軸承外圈的距離越短越直接越好。如止推軸承在軸承蓋處振動(dòng)信號(hào)最強(qiáng),利用聽(tīng)到的聲音來(lái)判斷:“嗡嗡”聲表示狀態(tài)較好;“梗?!甭暿莾?nèi)外圈或滾動(dòng)體破裂;“骨碌碌”聲是軸承缺油。利用手對(duì)溫度和振動(dòng)的感覺(jué)對(duì)軸承做出判斷,手能在軸承處放3 s,軸承溫度達(dá)60 ℃,軸承壓蓋過(guò)熱可能是軸承跑外圈,如果軸承局部發(fā)熱或有撞擊振動(dòng)情況下,說(shuō)明軸承裝配不當(dāng)或緊固件松動(dòng)等。利用眼睛看安裝軸承處及壓蓋的漆皮有無(wú)變色,軸承的油脂是否有發(fā)黑、乳化等變化。觀察隔離圈是否損壞,滾動(dòng)體(滾珠、滾柱等)和內(nèi)外滾道是否有裂紋、傷印、麻點(diǎn)或燒蝕等。若發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承的隔離圈斷裂、缺口,滾柱(珠)脫出等應(yīng)更換軸承。若軸承受熱變色,滾柱(珠)磨損不均勻、斷碎等,應(yīng)予更換。在拆解檢查滾動(dòng)軸承時(shí),應(yīng)先把滾動(dòng)軸承清洗干凈,通過(guò)外表檢查、空轉(zhuǎn)試驗(yàn)和對(duì)內(nèi)部的間隙測(cè)量,可判斷其是否良好。
用一手拿住內(nèi)圈,另一手轉(zhuǎn)動(dòng)外圈,使軸承空轉(zhuǎn),軸承旋轉(zhuǎn)應(yīng)輕快靈活,無(wú)噪聲,無(wú)卡滯現(xiàn)象。若轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)有“喀達(dá)”“喀達(dá)”的撞擊聲,應(yīng)進(jìn)一步檢查滾珠(柱)和內(nèi)外滾道,若發(fā)現(xiàn)滾珠和座圈有嚴(yán)重的麻點(diǎn)、脫皮、破裂等須更換。若轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)很靈活,無(wú)阻滯現(xiàn)象,但“嘩、嘩”的噪聲很大.應(yīng)檢查是否磨損過(guò)度,可用兩手緊握滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈和外圈,前后推動(dòng)軸承,要是感到晃動(dòng)的間隙很大,應(yīng)更換軸承。
人工簡(jiǎn)單檢測(cè)可以察覺(jué)軸承的損傷點(diǎn),但受經(jīng)驗(yàn)性等主觀因素的影響較大。而采用各種各樣的儀器,根據(jù)振動(dòng)的位移、速度和加速度的均方根值可更準(zhǔn)確地判斷軸承有無(wú)故障,通常使用振動(dòng)檢測(cè)儀器來(lái)確定旋轉(zhuǎn)機(jī)械的性能變化的趨勢(shì)。要達(dá)到此目的,必須要迅速可靠檢測(cè)出那些能正確表征機(jī)器狀況的振幅和頻率,然后將其與標(biāo)準(zhǔn)參考值加以比較,再判斷測(cè)量數(shù)據(jù)是否超標(biāo),來(lái)決定是否要修理。軸承的噪聲檢測(cè)由儀器S0910-1來(lái)完成,分為Z1 ,Z2,Z3,Z4級(jí)別, 振動(dòng)檢測(cè)由儀器BVT-1來(lái)完成,分為V1 ,V2,V3,V4級(jí)別。其中電機(jī)軸承對(duì)軸承的振動(dòng)要求更高,用戶可以根據(jù)具體的要求來(lái)選擇不同的等級(jí)。在有條件時(shí),可以用帶架的百分表來(lái)測(cè)量它的徑向和軸向間隙。
對(duì)軸承噪聲的監(jiān)聽(tīng),可作為一種輔助診斷分析手段。采用測(cè)聲器對(duì)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)中的滾動(dòng)聲的大小及音質(zhì)進(jìn)行檢查,軸承即使有輕微的剝離等損傷,也會(huì)發(fā)出異?;虿灰?guī)則聲音。尖銳的吱吱聲可能是由于不適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑所造成。不適當(dāng)?shù)妮S承間隙也會(huì)造成金屬聲。軸承外圈軌道上凹軌道的凹痕會(huì)引起振動(dòng),也會(huì)造成平順清脆的聲音。若是由于安裝時(shí)所造成的敲擊傷痕也會(huì)產(chǎn)生噪聲,此噪聲會(huì)隨著軸承轉(zhuǎn)速的高低而不同。若是有間歇性的噪聲,則表示滾動(dòng)件可能受損,此聲音是發(fā)生在當(dāng)受損表面被輾壓過(guò)時(shí),軸承內(nèi)若有污染物常會(huì)引起嘶嘶聲。嚴(yán)重的損壞會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則且巨大的噪聲。
軸承運(yùn)行噪聲產(chǎn)生的原因有:軸承的固有噪聲;因設(shè)計(jì)、加工誤差而產(chǎn)生的噪聲;傷痕及污物引起的噪聲;缺油脂。其中后2種屬于滾動(dòng)軸承運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常噪聲。對(duì)噪聲的度量主要有:強(qiáng)弱大小、噪聲頻率。固有噪聲(正常噪聲),這是滾動(dòng)軸承本身具有的一種正常噪聲,即使加工、裝配均為理想尺寸,也不可避免。特征是軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的一種平穩(wěn)連續(xù)的較小聲音。當(dāng)回轉(zhuǎn)速度發(fā)生變化時(shí),其主頻率不變。
裝配誤差產(chǎn)生的噪聲主要是軸承設(shè)計(jì)、制造加工誤差所致。滾道噪聲由于軸承加工時(shí),滾道和滾動(dòng)體表面產(chǎn)生形狀誤差、粗糙度、波紋度,軸承在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生隨機(jī)脈沖和滾道噪聲,它是軸承噪聲的主要成分,特點(diǎn)是聲會(huì)隨著滾道和滾動(dòng)體的加工精度的提高而降低。滾子軸承容易產(chǎn)生滾動(dòng)噪聲,滾動(dòng)體相對(duì)于滾動(dòng)面回轉(zhuǎn)、滑動(dòng)、摩擦、撞擊時(shí)產(chǎn)生的噪聲。特點(diǎn)是主要發(fā)生在滾動(dòng)體進(jìn)入、退出承載區(qū)的時(shí)刻;潤(rùn)滑油脂性能不好或黏度極大時(shí);滾子軸承只承受徑向力,而徑向游隙比較大時(shí)。
保持架噪聲產(chǎn)生原因是滾動(dòng)體和保持架、保持架與引導(dǎo)面之間的滑動(dòng)摩擦,保持架與滾動(dòng)體發(fā)生相互撞擊而產(chǎn)生的聲音。特點(diǎn)是具有周期性;當(dāng)采用滾動(dòng)體引導(dǎo)保持架時(shí),這種運(yùn)動(dòng)的不穩(wěn)定性更加嚴(yán)重,深溝球軸承的沖壓保持架較薄,徑向、軸向的彎曲剛度較低,整體穩(wěn)定性差,軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí),就會(huì)因?yàn)閺澢冃味a(chǎn)生自激振動(dòng),引起“蜂鳴聲”。降噪措施:為使保持架運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定,要求保持引導(dǎo)面的良好潤(rùn)滑;盡量減小軸承的徑向游隙;裝配和使用時(shí),提高軸承的清潔度。
軸承是個(gè)精密元件,如果軸承不與污物分開(kāi),難以高速運(yùn)轉(zhuǎn),大約有14%的軸承過(guò)早損毀就是由于污染問(wèn)題。由于潤(rùn)滑劑含有灰塵、污物或鐵屑等雜物進(jìn)入軸承工作面的非周期性振動(dòng)和噪聲,可以形容為“斷續(xù)的嘶啞聲”。特點(diǎn):隨機(jī)性、不固定,特別是小型軸承對(duì)它很敏感。措施是改善軸承的密封性能,防止外部灰塵進(jìn)入軸承工作面、提高潤(rùn)滑劑(油、脂)和軸承清洗的潔凈度,可以降低因?yàn)閵A雜物產(chǎn)生的軸承噪聲。
據(jù)統(tǒng)計(jì),有16%的軸承過(guò)早損毀是由于安裝不當(dāng)或沒(méi)有使用適當(dāng)?shù)陌惭b工具。在安裝過(guò)程中因施力分配不均,或加熱(或局部)溫度過(guò)高,或由于軸、軸承座尺寸不當(dāng)產(chǎn)生干涉配合而在裝配時(shí)出現(xiàn)滾珠傳遞壓力現(xiàn)象,造成滾道、滾珠、保持架等的損毀。因?yàn)闈L動(dòng)軸承內(nèi)外圈滾動(dòng)表面的裂紋、碰傷、壓坑、銹斑而產(chǎn)生的周期性振動(dòng)和噪聲。特點(diǎn):當(dāng)轉(zhuǎn)速不變時(shí),噪聲頻率不變,當(dāng)轉(zhuǎn)速降低,周期將變長(zhǎng)。如果使用高黏度油脂,噪聲將被覆蓋。分析:若其噪聲連續(xù)不斷,則可能是滾道有傷;若其聲音或有或無(wú)周期性的間斷出現(xiàn),則為滾動(dòng)體有傷;若滾動(dòng)體碎裂時(shí),產(chǎn)生“銼齒聲、沖擊聲”。
潤(rùn)滑油缺乏有2層含義,一是不正確的潤(rùn)滑劑(潤(rùn)滑脂的耐熱性、抗水性、附著性,潤(rùn)滑油的黏度等)選用,二是潤(rùn)滑劑使用量不足。任何軸承如果得不到適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑,在其達(dá)到正常使用壽命之前均會(huì)出現(xiàn)損毀現(xiàn)象。首先,軸承潤(rùn)滑劑的選用根據(jù)負(fù)荷、速度、溫度、環(huán)境等情況確定,從而給軸承以最佳的潤(rùn)滑。若因潤(rùn)滑脂填充量不足而使軸承得不到充分的潤(rùn)滑,將會(huì)出現(xiàn)金屬直接接觸、摩擦而產(chǎn)生的“金屬磨損的響聲”,如果負(fù)載較重且缺油嚴(yán)重時(shí)可能產(chǎn)生“尖嗚聲”。滾動(dòng)軸承的運(yùn)行噪聲監(jiān)聽(tīng)要借助于各類聽(tīng)診設(shè)備,對(duì)各種原因產(chǎn)生的噪聲進(jìn)行分析比較,多聽(tīng)、多比,得出經(jīng)驗(yàn),以利于在機(jī)械車輛發(fā)生異常聲音時(shí)對(duì)故障的部位和原因進(jìn)行分析,提高檢修的命中率。要想真實(shí)準(zhǔn)確地反映滾動(dòng)軸承的振動(dòng)狀態(tài),必須注意采集信號(hào)的準(zhǔn)確性和真實(shí)性,因此要在離軸承最近的地方安排測(cè)點(diǎn)。另外必須注意對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行多次采集和分析,才能得到準(zhǔn)確結(jié)論。
正常優(yōu)質(zhì)軸承在開(kāi)始使用時(shí),振動(dòng)、噪聲和振幅均比較小,但頻譜有些散亂,可能是由于制造過(guò)程中的一些表面缺陷所致。運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,振動(dòng)和噪聲維持一定水平,頻譜非常單一,軸承狀態(tài)非常穩(wěn)定。繼續(xù)運(yùn)行后進(jìn)入使用后期,軸承振動(dòng)和噪聲開(kāi)始增大,有時(shí)出現(xiàn)異常聲,但振動(dòng)增大的變化較緩慢。此時(shí),峭度值開(kāi)始突然達(dá)到一定數(shù)值,此時(shí)軸承即表現(xiàn)為初期故障。這時(shí),就要求對(duì)該軸承進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè),密切注意其變化。此后,峭度值又開(kāi)始快速下降,并接近正常值,而振動(dòng)和噪聲開(kāi)始顯著增大,且增大幅度加快。當(dāng)峭度值也超過(guò)正常值時(shí),則為軸承已進(jìn)入晚期,需及時(shí)檢修設(shè)備,更換滾動(dòng)軸承。
運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢查項(xiàng)目有軸承的滾動(dòng)聲、振動(dòng)、溫度的狀態(tài)等,就是通過(guò)這幾個(gè)狀態(tài)來(lái)識(shí)別軸承的損傷。
通過(guò)軸承的滾動(dòng)聲音進(jìn)行識(shí)別。通過(guò)聲音進(jìn)行識(shí)別需要有豐富的經(jīng)驗(yàn)。必須經(jīng)過(guò)充分的訓(xùn)練達(dá)到能夠識(shí)別軸承聲音與非軸承聲音。為此,應(yīng)盡量由專人來(lái)進(jìn)行這項(xiàng)工作,用聽(tīng)音器或聽(tīng)音棒貼在外殼上聽(tīng)取軸承的聲音。也可采用測(cè)聲器對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)中的軸承的滾動(dòng)聲進(jìn)行檢查。
通過(guò)軸承的振動(dòng)進(jìn)行識(shí)別。通過(guò)采用特殊的軸承振動(dòng)測(cè)量器(頻率分析器等)可測(cè)量出軸承的振動(dòng),通過(guò)頻率分布推斷出異常的具體情況。測(cè)得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置的不同而不同,因此需要事先對(duì)每臺(tái)機(jī)器的測(cè)量值分析比較后確定判斷標(biāo)準(zhǔn)。
通過(guò)軸承的工作溫度進(jìn)行識(shí)別。通常,軸承的溫度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)開(kāi)始慢慢上升,1~2 h后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機(jī)器的熱容量,散熱量,轉(zhuǎn)速及負(fù)載而有所不同。如果出現(xiàn)異常高溫,必須停止運(yùn)轉(zhuǎn),采取必要的防范措施。使用熱感器可以隨時(shí)監(jiān)測(cè)軸承的工作溫度,并實(shí)現(xiàn)溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)自動(dòng)報(bào)警或停止運(yùn)行。該方法屬比較識(shí)別法,僅限于在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化不大的場(chǎng)合。為此,相關(guān)人員必須對(duì)溫度的連續(xù)記錄。出現(xiàn)故障時(shí),不僅溫度升高,還會(huì)出現(xiàn)不規(guī)則變化。
通過(guò)潤(rùn)滑劑的狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別。對(duì)潤(rùn)滑劑采樣分析,通過(guò)其污濁程度是否混入異物或金屬粉末等進(jìn)行判斷。該方法對(duì)不能靠近觀察的軸承或大型軸承尤為有效。