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常见轴承故障分析及解决方案

2021-06-28

一、轴承故障原因分析

考核轴承运行质量的三个指标:轴承温升、轴承异音、轴承振动值。

绝大部分轴承烧损、抱死都经历轴承异音、轴承振动值超差、轴承温升高这三个过程。

造成轴承故障升高的主要原因有:

1、润滑脂过多

轴承室空间有限,旋转过程中过多的润滑脂又不能完全脱离轴承室,而是与轴承间形成一个密闭、充实的容器,这样就形成摩擦生热的原理,在短时间(通常10分钟)内就会形成轴承温升高,而转轴此时还处于冷态,如果轴承与转轴的温差达到100-120°以上,就会发生轴承内圈与转轴打滑,发生轴承抱死故障。

2、润滑脂过少

润滑脂过少——造成轴承润滑不良——滚珠与滚道发生干磨(研磨)——轴承温升高(钻木取火原理)。

3、振动大

电机振动大造成滚珠在运转过程中还与滚道发生冲击——产生轴向与径向的冲击力——造成轴承保持架变形(损坏)—轴承滚道与滚珠损伤—轴承异音——轴承故障。

4、齿轮箱与转轴间不对中

深沟球轴承运转要求不对中量0.05mm,不对中量过大——轴承内外圈扭曲受力——轴承的正常游隙被挤占——运转过程中滚珠与滚道润滑不良或失效——滚珠与滚道发生干磨(研磨)——轴承温升高——温差超过100-120°——轴承抱死。

5、电蚀

电流流经轴承,就会产生电火花,从而溶融轴承轨道表面。

二、轴承故障现象、原因及解决办法

1、电蚀

现象:表面可看见斑点,在显微镜下可观察到斑点是由细小凹坑簇集而成,继续发展就可导致波纹状表面。

原因:电流流经轴承,就会产生电火花,从而溶融轨道表面。

解决办法:

a. 检测轴对地绝缘情况,分析轴承绝缘失效原因。

b. 检查接地电刷接触面积、接地刷压指压力。

2、剥离

现象 :轨滚道表面被剥离,表面发生剥离后非常粗糙。

原因 :辗压疲劳。剥离常常是因为过载而过早发生,而过载是由不正确操作导致,轴和轴承座精度太低,安装误差,异物侵入或生锈等引起。

解决办法 :

a.  找出载荷过重的原因。

b.  检查工作环境并且尽量采用承载能力大的轴承。

c.  增加润滑油的粘度和改善润滑系统以形成润滑油膜。

d.  减小安装误差。

3、变色

现象:轨道表面变色。

形成原因:过热导致变色,变质的润滑油在表面沉积。

解决办法:

涂一层有机溶剂后,可以除去润滑油中的沉积。用砂纸打磨都不能除去的粗糙面就是生锈或是腐蚀,如果能完全除去,那就是过热导致的回火变色。

4、崩蚀

现象 :崩蚀是因轴承粘住而发生,装配崩蚀造成的痕迹沿轴向,此外崩蚀还可发生在滚子端面以及引导档边,在回转方向上,轨道表面以及滚动接触表面的划痕。

形成原因:装配和移动过程损坏,径向负荷太大以致接触表面无法形成持续油膜,或异物侵入,预压力太大,滚动体产生滑动或润滑条件差。

解决办法:

a.  改进装配工艺。

b.  改进工作条件。

c.  正确预压。

d.  选择适当的润滑剂和润滑系统。

e.  改善密封效果。

5、 摩擦损伤和摩擦侵蚀

现象:摩擦表面生锈有红色微粒,部分形成凹陷。在轨道表面,被作为摩擦腐蚀的凹坑相对滚动体是等距离形成的。     

形成原因 :

a.  振动载荷施加在接触的部件上就会产生较小振幅的震荡,润滑剂会被挤出接触面,且各部分蠕动量很大。

b.  轴承的振动角度很小。

c.  润滑条件不好(甚至无润滑)。  

e.  脉动载荷。

f.  运动过程中的振动。

g.  振动,轴安装偏斜,安装误差大,配合太松。

解决办法:

a.  内圈与外圈应该独立包装好再运输,如果不能分开,轴承应该施加预压。

b.  当轴承用在振动场合中时,应使用粘度较大的润滑脂。

c.  换润滑剂。

d.  调整轴与轴承孔。

e.  改善配合。

6、刮痕

现象:表面粗糙并且有细小微粒粘着。

原因:滚动体在滚动中产生滑动,而润滑剂性能太差,不能避免滑动。

解决办法:

a.  选择Z佳润滑油和润滑系统,使之能够形成完整的油膜。 

b.  使用附带加压装置的润滑剂。

c.  采取诸如选择较小径向游隙和预压的方式以避免滑动。

7、生锈和腐蚀

现象 :轴承内、外圈和滚动体表面生锈。有时候滚动体生锈位置是等间距的。

原因 :轴承浸水或腐蚀性物质(如酸性物质)或空气中的水分凝结到轴承上。包装、存储条件太差或是徒手搬运。

解决办法 :

a.  改善密封效果。

b.  定期检查润滑油。

c.  小心搬运轴承。

d.  当轴承很长时间不工作时就要考虑防锈。

8、缺损和破裂

现象:轴承内、外圈以及滚动体部分破损。

形成原因:较大固体异物侵入,冲击或过大载荷,不适当的搬运方式。

解决办法: 

a.  排除故障,矫正冲击载荷或过大载荷。

b.  改善搬运条件。

c.  改善密封条件。

(来源:北京合信锐风新能源发展有限公司)

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