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发动机三点接触球轴承失效实例分析

首页 > 新闻中心 > 技术资料    发布时间:2021/8/23 7:12:59 点击量:

轴承的好坏会直接影响到发动机的正常使用,发动机的高压转子前支点采用的是三点接触球轴承,某发电机高压转子三点接触球轴承失效,保持架破裂,部分钢磨损,套圈沟道表面有挤压痕迹, 一般情况下,轴承只要选型得当,维护和润滑良好,滚动轴承使用寿面一般均大于其计算寿命,但是由于使用过程中受到各种因素的影响,也会出现一些想不到的早期损坏。下面我们主要分析下,此发动机三点角接触球轴承损坏的原因,可以从以下几点进行分析。

1轴承结构及润滑分析

三点接触球轴承装配在某发动机高压压气机前支点上,内圈旋转。该轴承的润滑冷却采用端面喷射加环下润滑的负荷供油方式,前后共有3个喷嘴,前后2个断面的喷嘴将滑油喷入轴承内圈与保持架之间,轴承的前端有收油环,将前面端喷嘴喷入的滑油传递至轴承内圈进行环下润滑。

对分解后的三点接触球轴承内圈、外圈、钢球及保持架(内、外圈和钢球材料为Cr4Mo4V;保持架表面镀银处理,材料为40CrNiMoA),中央传动齿轮机匣等损伤件和发现的碎块、金属丝以及外场、厂内分解时收集到的金属碎屑、油液进行了理化检验和分析。

本例轴承故障与以往故障不同的几个主要原因是,异物嵌入到保持架与套圈之间的间隙处或保持架兜孔与钢球之间(后者的可能性最大),导致保持架偏摆,产生异常磨损,使温度急剧升高。保持架碎裂后,其碎块严重阻碍钢球的运转,导致钢球与保持架以及内、外圈之间产生滑动,套圈和钢球的温度急剧升高,热膨胀使部分钢球产生卡死现象,在内、外圈之间被拖蹭挤压,发生材料熔融和转移现象;在钢球和内、外圈的接触区域形成了过热区,导致内.外沟道表面出现挤压变形和高温粘结,钢球发生严重变形。轴承失效后轴向径向游隙增大造成转子偏转,导致密封件产生严重的碰磨损伤。

轴承失效预防措施

结合以上分析,为避免出现类似失效故障,提高三点接触球轴承的可靠性,建议采取如下预防措施:

(1)确保装配质量。严格执行装配工艺,保证装配质量符合要求,避免出现盖板、密封垫及螺钉等松动脱落等问题。

(2)针对三点接触球轴承存在外圈剥落、保持架碎裂等现象,需明确轴承成品的碳化物形态和尺寸控制要求;优化轴承零件表面精密磨削工艺;积极开展国产超纯材料的应用研究。

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