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轴承故障及滚动轴承缺陷的判断处理

首页 > 新闻中心 > 技术资料    发布时间:2018/8/25 15:34:32 点击量:

 摘 要:分析了电动机不同轴承检修存在问题,并提出了滚动轴承缺陷的判断及处理方法。应用表明,采取在轴承安装前和机械设备运转中的诊断、拆卸过程中的鉴定、清洗后的检查与诊断是滚动轴承的缺陷的判断处理主要方法。

  关键词:电机;轴承;故障;判断处理
电动机作为主要的动力源来完成和保证机组的正常运行,所以当电机发生故障时所带来的损失也是相当大的,尤其是中型电动机,可严重影响到机组的安全运行[1]。根据对电机故障的统计发现,轴承损坏或因为轴承损坏而造成电机的故障,占了电机全部故障的60%以上,所以解决电机轴承的损坏也是解决电机故障的重要问题。据分析,中型电动机大多是“端盖滑动轴承式”结构和“端盖滚动轴承式”结构。由于没有把握好维修时机造成设备损坏,给企业造成巨大经济损失。因此正确的判断滚动轴承的缺陷显得尤为重要。
1 不同类型轴承检修存在问题
1.1端盖滑动轴承式
此类电动机大部分存在着轴瓦发热和漏油的现象,造成了对电机定子线圈的腐蚀,并且使电机内部的油污和积灰过多,导致了通风不良,使电机温度过高而损坏。
1.2箱式高压电机
该电机性能、外形均优越于“JS系列”电动机。其结构是在轴承的外侧装有一个距轴承间隙很小的挡油盘,这样看可使轴承内部的润滑脂保持充足,但是此结构存在缺点:不利于轴承的散热和润滑脂的循环;因多次的检修时需拆卸挡油盘和轴承的更换,造成了挡油盘内孔与轴的配合松动,使挡油盘在运行中从轴上脱出,造成故障。
1.3双轴承式电机
部分中型电动机,负荷侧采用了双轴承结构。在电机的大修时,轴承无法清洗和检查而必须进行更换,否则不能保证检修质量,造成了检修费用的增加。另外,此种结构的电机,大部分轴承在运行中的温度都比较高,使轴承的使用寿命降低而损坏。
1.4轴承附件结构问题
目前电机大部分轴承附件是采用的内、外油盖式结构。此种结构的缺点是密封效果较差,电机内、外部的灰尘容易被吸入到轴承内部,加速轴承的磨损而损坏;再是其轴承附件的结构对轴承的散热、冷却以及润滑脂的循环基本不起作用,所以轴承的运行温度较高、寿命降低,造成电机达不到一个检修周期轴承即损坏。
1.5轴承选用问题
轴承的故障与轴承的选用有着很大的关系。国产中型电动机的负荷侧轴承,一般是选用“中型滚子轴承”。该轴承的径向承载能力是大大超过了计算值,但是允许转速则与电机实际的转速相差很少,造成了轴承达不到额定的使用寿命。但是进口中型电动机负荷侧的轴承一般是选用较大的“轻型滚珠轴承”,而空载侧则是选用比负荷侧小的“轻型滚子轴承”,这样不但保证了轴承的承载能力,而且轴承的允许转速大大超过了电机的实际转速,所以能达到或超过轴承的使用寿命。
2 滚动轴承缺陷的判断与处理
2.1滚动轴承缺陷的判断
滚动轴承在运转中的声音应当是均匀的“沙沙”声,转动应当均匀、灵活,甚至有点悦耳,所以一口新的滚动轴承在没有安装前先要进行检查,检查这口新的滚动轴承是否有缺陷:首先对滚动轴承外观进行检查,看内、外圈、滚动体、保持架外表是否有锈迹;保持架是否变形、断裂;其次,把左手手指伸直捏拢并向上穿入内圈的孔中把轴承水平托住(如果大轴承用干净的铁支承轴承内圈),用右手不断推动外圈转动,看轴承转动是否均匀、灵活;再次,检查所选取滚动轴承的型号是否与符合要求,如果粗心大意将轴承安装上就会造成不安全隐患或工程返工。
(1)检修前的运转对机械进行故障的诊断。有经验的人根据对轴承在起动、停止、全速运转、低速运转和反转的触诊和听诊,可以发现一些较明显的缺陷,如:当滚道与滚动体之间间隙过大,全速运转时响声会明显增强;又如:当滚动体或内、外圈表面上有痕迹时,响声由于冲击而增强,且很不悦耳;再如:在停机后接近停止以前,转速很慢,有可能听到由摩擦面痕迹引起的轻微冲击声,以及磨损过度的保持架的晃动声等等。
(2)温度的变化诊断轴承缺陷。轴承所在部位的温度的高低是反映故障不可忽视的信息。当温度升高时不仅反映轴承油脂过多或润滑油严重不足,同时还可能存在轴承没有游隙;滚动体、滚道表面粗糙、有点蚀或剥落;保持架过度磨损导致轴的位置下降并与端盖摩擦;外圈或内圈配合松动,配合面间有相对滑动等等。拆卸过程中的鉴定与检查对发现零件缺陷非常有利。通过拆卸时的外部清洗前、拆卸前和拆卸过程中的检验及时发现轴承的缺陷,特别是拆卸过程中的检验,可以直观的观察外圈与轴承座间的接触情况,通过查看接触痕迹,来判断两者间配合是否良好,有无明显的转动;沿径向和轴向扳动轴承外圈,可以基本判断游隙情况。
2.2清洗后轴承的检查
清洗后轴承的检查对于发现和判断轴承的缺陷尤其重要,第一是清洗后轴承上的油脂和污垢全部除掉,便于我们检查者看清轴承各组成部分内外圈、保持架、滚动体存在的缺陷;第二是清洗后,通过动态望诊即转动、慢速转动、快速转动等变化来检验轴承的缺陷。
(1)检查外表有没有变形、断裂、损伤、因高温而外圈变色(如发黑)、蠕动磨损等迹象,来判断轴承是否有受力不当、产生过度温升及磨损而造成轴承缺陷。
(2)把左手中指、食指伸直捏并拢穿入内圈的孔中,并将轴承水平托住,然后用右手不断的转动轴承的外圈,看转动是否轻盈、灵活,是否有杂音、振动,是否在慢速转动中突然停止,来判断轴承是否有磨损、保持架是否有变形、滚道和滚动体是否有点蚀、剥落及游隙过大等缺陷。
(3)用手使轴承内、外圈相对缓慢转动,从两侧以不同角度观察滚道、滚动体、保持架,看有没有异常迹象。
2.3滚动轴承缺陷的处理
(1)通过望、触等动态检验发现轴承有下列缺陷时应更换:①内、外圈有变形、变色、裂纹,滚道、滚动体有疲劳点蚀或剥落,滚道、滚动体表面粗糙,滚道磨出台阶;②工作中有冲击、振动,噪声过大,轴的窜动量过大;③保持架变形、断裂、过度磨损、损坏而无法修复;④深沟球轴承的游隙超过极限磨损限度。
(2)轴承生锈的处理。轴承端面生锈,可用细砂布手工打磨除锈;轴承内、外径生锈,用细砂布蘸机油擦拭后,再用研磨膏出去锈痕;轴承滚道及滚动体上的锈,用机械油将氧化铬粉调成糊状,涂于毛毡或呢绒上,在生锈处往复交叉均匀擦拭即可将锈出去。轴承除锈后,为了防止轴承再次生锈,要将轴承用汽油或柴油清洗干净后,涂上防锈油并用油布进行包装。
(3)轴承是否更换。利用HD-1型轴承工作状态监控仪器(或其他型)来判断,对检测中发现的问题,采取改进润滑条件等措施后,便可判明故障是否为轴承本身的问题,是最方便也较可靠的方法。利用这样的仪器,可以充分利用轴承工作潜力,及时将轴承报修,并可避免故障发生,提高安全性并降低成本。
2.4轴承的拆卸
(1)外圈的拆卸。拆卸过盈配合的外圈,先在外壳的圆周上设置几处挤压螺杆用螺丝,一面均等地拧紧螺杆,一边拆卸。这些螺杆平常盖上盲塞。圆锥滚子轴承等可分离型轴承,在外壳挡肩上设置几处切口,使用垫块,用压力机拆卸,或轻轻敲打着拆卸。
(2)圆柱孔轴承的拆卸。内圈的拆卸,用压力机械拔出,但是要注意让内圈随其拔力。大型轴承的内圈拆卸采用油压法。通过设置在轴上的油孔加以油压,并使用拉拔器拉拔来拆卸。
(3)锥孔轴承的拆卸。拆卸比较小型的带紧定套轴承,用紧固在轴上的档块支撑内圈,将螺母转回几次后,使用垫块用手锤敲打拆卸。大型轴承,利用油压拆卸,在锥孔轴上的油孔中加压送油,使内圈膨胀,拆卸轴承的方法。操作中要注意轴承突然脱出的可能,最好用螺母作为挡块使用为好。
(4)可分离的滚动轴承拆卸要注意装配和配偶关系。有些轴承如圆锥滚子轴承、推力轴承等,拆下后应总使同一轴承的几部分保持装配关系,以保持滚动体和滚道间的适配。特别是一台机器中有同型号轴承多个时,应将同一个轴承的同部分包在一起,以免装错。
(5)滚针轴承的拆卸。有的滚针轴承没有保持架,拆出轴时要采取措施盛接滚动体,防止掉落丢失。
3 结束语
轴承是机械设备中的通用零件,在机械设备中是用来支承转动的轴或在轴上转动的零件、减少摩擦和磨损、提供便于更换的磨损表面,保护轴颈和轴承座。选用精密滚动轴承,可满足使用要求。及时准确的发现与检查出轴承的缺陷,并及时处理好机械设备的故障,可减少浪费,促进安全生产。建议在轴承的两侧全部安装有密封装置,确保了轴承内部的清洁;在轴承的外侧装有定位、冷却装置,并且轴承的油室空间较大,可降低了轴承运行中的温度,并且得到良好的润滑,延长了轴承的使用寿命。
参考文献:
[1]王鸿勋,张琪.采油工艺原理[M].北京:石油工业出版社,2001.
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