軸承故障及滾動軸承缺陷的判斷處理
2018-02-23
摘 要:分析了電動機不同軸承檢修存在問題,并提出了滾動軸承缺陷的判斷及處理方法。應(yīng)用表明,采取在軸承安裝前和機械設(shè)備運轉(zhuǎn)中的診斷、拆卸過程中的鑒定、清洗后的檢查與診斷是滾動軸承的缺陷的判斷處理主要方法。
關(guān)鍵詞:電機;軸承;故障;判斷處理
電動機作為主要的動力源來完成和保證機組的正常運行,所以當(dāng)電機發(fā)生故障時所帶來的損失也是相當(dāng)大的,尤其是中型電動機,可嚴(yán)重影響到機組的安全運行[1]。根據(jù)對電機故障的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),軸承損壞或因為軸承損壞而造成電機的故障,占了電機全部故障的60%以上,所以解決電機軸承的損壞也是解決電機故障的重要問題。據(jù)分析,中型電動機大多是“端蓋滑動軸承式”結(jié)構(gòu)和“端蓋滾動軸承式”結(jié)構(gòu)。由于沒有把握好維修時機造成設(shè)備損壞,給企業(yè)造成巨大經(jīng)濟損失。因此正確的判斷滾動軸承的缺陷顯得尤為重要。
1 不同類型軸承檢修存在問題
1.1端蓋滑動軸承式
此類電動機大部分存在著軸瓦發(fā)熱和漏油的現(xiàn)象,造成了對電機定子線圈的腐蝕,并且使電機內(nèi)部的油污和積灰過多,導(dǎo)致了通風(fēng)不良,使電機溫度過高而損壞。
1.2箱式高壓電機
該電機性能、外形均優(yōu)越于“JS系列”電動機。其結(jié)構(gòu)是在軸承的外側(cè)裝有一個距軸承間隙很小的擋油盤,這樣看可使軸承內(nèi)部的潤滑脂保持充足,但是此結(jié)構(gòu)存在缺點:不利于軸承的散熱和潤滑脂的循環(huán);因多次的檢修時需拆卸擋油盤和軸承的更換,造成了擋油盤內(nèi)孔與軸的配合松動,使擋油盤在運行中從軸上脫出,造成故障。
1.3雙軸承式電機
部分中型電動機,負(fù)荷側(cè)采用了雙軸承結(jié)構(gòu)。在電機的大修時,軸承無法清洗和檢查而必須進行更換,否則不能保證檢修質(zhì)量,造成了檢修費用的增加。另外,此種結(jié)構(gòu)的電機,大部分軸承在運行中的溫度都比較高,使軸承的使用壽命降低而損壞。
1.4軸承附件結(jié)構(gòu)問題
目前電機大部分軸承附件是采用的內(nèi)、外油蓋式結(jié)構(gòu)。此種結(jié)構(gòu)的缺點是密封效果較差,電機內(nèi)、外部的灰塵容易被吸入到軸承內(nèi)部,加速軸承的磨損而損壞;再是其軸承附件的結(jié)構(gòu)對軸承的散熱、冷卻以及潤滑脂的循環(huán)基本不起作用,所以軸承的運行溫度較高、壽命降低,造成電機達不到一個檢修周期軸承即損壞。
1.5軸承選用問題
軸承的故障與軸承的選用有著很大的關(guān)系。國產(chǎn)中型電動機的負(fù)荷側(cè)軸承,一般是選用“中型滾子軸承”。該軸承的徑向承載能力是大大超過了計算值,但是允許轉(zhuǎn)速則與電機實際的轉(zhuǎn)速相差很少,造成了軸承達不到額定的使用壽命。但是進口中型電動機負(fù)荷側(cè)的軸承一般是選用較大的“輕型滾珠軸承”,而空載側(cè)則是選用比負(fù)荷側(cè)小的“輕型滾子軸承”,這樣不但保證了軸承的承載能力,而且軸承的允許轉(zhuǎn)速大大超過了電機的實際轉(zhuǎn)速,所以能達到或超過軸承的使用壽命。
2 滾動軸承缺陷的判斷與處理
2.1滾動軸承缺陷的判斷
滾動軸承在運轉(zhuǎn)中的聲音應(yīng)當(dāng)是均勻的“沙沙”聲,轉(zhuǎn)動應(yīng)當(dāng)均勻、靈活,甚至有點悅耳,所以一口新的滾動軸承在沒有安裝前先要進行檢查,檢查這口新的滾動軸承是否有缺陷:首先對滾動軸承外觀進行檢查,看內(nèi)、外圈、滾動體、保持架外表是否有銹跡;保持架是否變形、斷裂;其次,把左手手指伸直捏攏并向上穿入內(nèi)圈的孔中把軸承水平托?。ㄈ绻筝S承用干凈的鐵支承軸承內(nèi)圈),用右手不斷推動外圈轉(zhuǎn)動,看軸承轉(zhuǎn)動是否均勻、靈活;再次,檢查所選取滾動軸承的型號是否與符合要求,如果粗心大意將軸承安裝上就會造成不安全隱患或工程返工。
?。?)檢修前的運轉(zhuǎn)對機械進行故障的診斷。有經(jīng)驗的人根據(jù)對軸承在起動、停止、全速運轉(zhuǎn)、低速運轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)的觸診和聽診,可以發(fā)現(xiàn)一些較明顯的缺陷,如:當(dāng)滾道與滾動體之間間隙過大,全速運轉(zhuǎn)時響聲會明顯增強;又如:當(dāng)滾動體或內(nèi)、外圈表面上有痕跡時,響聲由于沖擊而增強,且很不悅耳;再如:在停機后接近停止以前,轉(zhuǎn)速很慢,有可能聽到由摩擦面痕跡引起的輕微沖擊聲,以及磨損過度的保持架的晃動聲等等。
(2)溫度的變化診斷軸承缺陷。軸承所在部位的溫度的高低是反映故障不可忽視的信息。當(dāng)溫度升高時不僅反映軸承油脂過多或潤滑油嚴(yán)重不足,同時還可能存在軸承沒有游隙;滾動體、滾道表面粗糙、有點蝕或剝落;保持架過度磨損導(dǎo)致軸的位置下降并與端蓋摩擦;外圈或內(nèi)圈配合松動,配合面間有相對滑動等等。拆卸過程中的鑒定與檢查對發(fā)現(xiàn)零件缺陷非常有利。通過拆卸時的外部清洗前、拆卸前和拆卸過程中的檢驗及時發(fā)現(xiàn)軸承的缺陷,特別是拆卸過程中的檢驗,可以直觀的觀察外圈與軸承座間的接觸情況,通過查看接觸痕跡,來判斷兩者間配合是否良好,有無明顯的轉(zhuǎn)動;沿徑向和軸向扳動軸承外圈,可以基本判斷游隙情況。
2.2清洗后軸承的檢查
清洗后軸承的檢查對于發(fā)現(xiàn)和判斷軸承的缺陷尤其重要,是清洗后軸承上的油脂和污垢全部除掉,便于我們檢查者看清軸承各組成部分內(nèi)外圈、保持架、滾動體存在的缺陷;第二是清洗后,通過動態(tài)望診即轉(zhuǎn)動、慢速轉(zhuǎn)動、快速轉(zhuǎn)動等變化來檢驗軸承的缺陷。
?。?)檢查外表有沒有變形、斷裂、損傷、因高溫而外圈變色(如發(fā)黑)、蠕動磨損等跡象,來判斷軸承是否有受力不當(dāng)、產(chǎn)生過度溫升及磨損而造成軸承缺陷。
(2)把左手中指、食指伸直捏并攏穿入內(nèi)圈的孔中,并將軸承水平托住,然后用右手不斷的轉(zhuǎn)動軸承的外圈,看轉(zhuǎn)動是否輕盈、靈活,是否有雜音、振動,是否在慢速轉(zhuǎn)動中突然停止,來判斷軸承是否有磨損、保持架是否有變形、滾道和滾動體是否有點蝕、剝落及游隙過大等缺陷。
?。?)用手使軸承內(nèi)、外圈相對緩慢轉(zhuǎn)動,從兩側(cè)以不同角度觀察滾道、滾動體、保持架,看有沒有異常跡象。
2.3滾動軸承缺陷的處理
?。?)通過望、觸等動態(tài)檢驗發(fā)現(xiàn)軸承有下列缺陷時應(yīng)更換:①內(nèi)、外圈有變形、變色、裂紋,滾道、滾動體有疲勞點蝕或剝落,滾道、滾動體表面粗糙,滾道磨出臺階;②工作中有沖擊、振動,噪聲過大,軸的竄動量過大;③保持架變形、斷裂、過度磨損、損壞而無法修復(fù);④深溝球軸承的游隙超過極限磨損限度。
?。?)軸承生銹的處理。軸承端面生銹,可用細(xì)砂布手工打磨除銹;軸承內(nèi)、外徑生銹,用細(xì)砂布蘸機油擦拭后,再用研磨膏出去銹痕;軸承滾道及滾動體上的銹,用機械油將氧化鉻粉調(diào)成糊狀,涂于毛氈或呢絨上,在生銹處往復(fù)交叉均勻擦拭即可將銹出去。軸承除銹后,為了防止軸承再次生銹,要將軸承用汽油或柴油清洗干凈后,涂上防銹油并用油布進行包裝。
(3)軸承是否更換。利用HD-1型軸承工作狀態(tài)監(jiān)控儀器(或其他型)來判斷,對檢測中發(fā)現(xiàn)的問題,采取改進潤滑條件等措施后,便可判明故障是否為軸承本身的問題,是Z方便也較可靠的方法。利用這樣的儀器,可以充分利用軸承工作潛力,及時將軸承報修,并可避免故障發(fā)生,提高安全性并降低成本。
2.4軸承的拆卸
(1)外圈的拆卸。拆卸過盈配合的外圈,先在外殼的圓周上設(shè)置幾處擠壓螺桿用螺絲,一面均等地擰緊螺桿,一邊拆卸。這些螺桿平常蓋上盲塞。圓錐滾子軸承等可分離型軸承,在外殼擋肩上設(shè)置幾處切口,使用墊塊,用壓力機拆卸,或輕輕敲打著拆卸。
?。?)圓柱孔軸承的拆卸。內(nèi)圈的拆卸,用壓力機械拔出,但是要注意讓內(nèi)圈隨其拔力。大型軸承的內(nèi)圈拆卸采用油壓法。通過設(shè)置在軸上的油孔加以油壓,并使用拉拔器拉拔來拆卸。
(3)錐孔軸承的拆卸。拆卸比較小型的帶緊定套軸承,用緊固在軸上的檔塊支撐內(nèi)圈,將螺母轉(zhuǎn)回幾次后,使用墊塊用手錘敲打拆卸。大型軸承,利用油壓拆卸,在錐孔軸上的油孔中加壓送油,使內(nèi)圈膨脹,拆卸軸承的方法。操作中要注意軸承突然脫出的可能,Z好用螺母作為擋塊使用為好。
(4)可分離的滾動軸承拆卸要注意裝配和配偶關(guān)系。有些軸承如圓錐滾子軸承、推力軸承等,拆下后應(yīng)總使同一軸承的幾部分保持裝配關(guān)系,以保持滾動體和滾道間的適配。特別是一臺機器中有同型號軸承多個時,應(yīng)將同一個軸承的同部分包在一起,以免裝錯。
(5)滾針軸承的拆卸。有的滾針軸承沒有保持架,拆出軸時要采取措施盛接滾動體,防止掉落丟失。
3 結(jié)束語
軸承是機械設(shè)備中的通用零件,在機械設(shè)備中是用來支承轉(zhuǎn)動的軸或在軸上轉(zhuǎn)動的零件、減少摩擦和磨損、提供便于更換的磨損表面,保護軸頸和軸承座。選用精密滾動軸承,可滿足使用要求。及時準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)與檢查出軸承的缺陷,并及時處理好機械設(shè)備的故障,可減少浪費,促進安全生產(chǎn)。建議在軸承的兩側(cè)全部安裝有密封裝置,確保了軸承內(nèi)部的清潔;在軸承的外側(cè)裝有定位、冷卻裝置,并且軸承的油室空間較大,可降低了軸承運行中的溫度,并且得到良好的潤滑,延長了軸承的使用壽命。
參考文獻:
[1]王鴻勛,張琪.采油工藝原理[M].北京:石油工業(yè)出版社,2001.