在實踐中,防爆電機軸承損壞或失效,往往是多種失效機制共同作用的結(jié)果。軸承失效的原因可能是由安裝或維護(hù)不當(dāng)、軸承制造及其周邊部件的缺陷造成的;在某些情況下,也可能是出于降低成本或者是未能準(zhǔn)確的預(yù)知軸承的運轉(zhuǎn)工況。
總之,軸承的失效是由設(shè)計、制造、安裝、運行及維護(hù)等各個方面綜合作用的結(jié)果,往往很難判斷其失效的初始原因。在軸承使用過程中,有的使用者也會提出一些非失效現(xiàn)象,軸承的非失效現(xiàn)象不會對使用有任何影響,只是不同制造廠家的工藝差異化所致。Ms.參在此與各位做一個分享。
●支撐痕跡。是軸承套圈加工過程中,與支撐工裝配合導(dǎo)致的痕跡,支撐痕跡對軸承內(nèi)外圈的公差及精度無影響。
●酸洗痕跡。軸承套圈經(jīng)過酸洗后會不同程度的發(fā)生顏色的變化,不會對使用有任何影響。
●變色倒角。通常,軸承的倒角熱處理后不加工,因此顏色是黑色的;但是,有時為了視覺美觀,在套圈熱處理后增加了一道硬車倒角的工藝,形成光亮倒角。
●軸承打滑。軸承打滑原因載荷過小會造成軸承內(nèi)部的力矩過小無法驅(qū)動滾動體旋轉(zhuǎn),從而引起滾動體在滾道上打滑。軸承的Z小載荷:球軸承P/C=0.01;滾子軸承P/C=0.02。針對該問題,采取的措施包括施加軸向預(yù)緊力(預(yù)緊彈簧-球軸承);必要時需要做加載試驗,尤其對于圓柱滾子軸承,應(yīng)確保試驗工況接近實際運轉(zhuǎn)工況;改善潤滑條件,增加潤滑可以暫時緩解打滑現(xiàn)象(部分應(yīng)用中);使用發(fā)黑處理的軸承,但不能降低噪音;選擇較低承載能力的軸承。
●安裝損傷。安裝過程導(dǎo)致的軸承表面拉傷,會造成軸承運行時的噪音,同時成為進(jìn)一步失效的開始,該問題在分離型柱軸承中比較常見。為了防止這類問題的發(fā)生,對于圓柱滾子軸承,建議安裝時不要直接推入,而是慢慢旋轉(zhuǎn)著推入,這樣可以減輕相對滑動;也可以制作一個導(dǎo)向套,這樣可以有效避免安裝時的磕碰。深溝球軸承,安裝力施加在緊配合的套圈上,避免安裝力通過滾動體。
●假性布氏壓痕。該問題的表象是滾道表面有類似于安裝不當(dāng)形成壓痕,在主要壓痕旁邊也有很多次要壓痕。且與滾子等間距。這是典型的振動所致。其主要原因是電機長時間處于靜止?fàn)顟B(tài)或長距離運輸途中,長期的低頻微小振動引起軸承滾道出現(xiàn)微動腐蝕現(xiàn)象。預(yù)防措施是在電機出廠包裝時對電機軸的固定需要進(jìn)一步完善,對于長期不使用的電機,定期的對軸承進(jìn)行盤車。
●安裝偏心。軸承安裝偏心會增大軸承接觸應(yīng)力,還易導(dǎo)致運轉(zhuǎn)過程中保持架與套圈及滾子的摩擦,帶來噪音和振動。導(dǎo)致該問題的原因包括軸彎曲、軸或者軸承座擋肩處有毛刺、軸上螺紋或者鎖緊螺母不能完全壓緊軸承端面、對中較差等。為了防止該問題的發(fā)生,可通過檢查軸及軸承座的跳動、同一次裝夾加工軸及螺紋、使用高精度的鎖緊螺母、使用對中儀器對中等措施加以解決。
●潤滑不良。潤滑不良除了引起噪音,還會損傷滾道。包括潤滑不足,雜質(zhì)及老化的油脂等影響。預(yù)防對策包括選擇合適的潤滑脂、選擇合適的軸承配合,并制定合適的加脂周期及加脂量。
●軸向游隙過大。深溝球軸承的軸向游隙遠(yuǎn)大于徑向游隙,約8~10倍。兩個深溝球軸承的布置中,通過彈簧預(yù)緊,來減小運轉(zhuǎn)初期游隙帶來的噪音;保證1~2個滾動體不受力即可。預(yù)緊力應(yīng)達(dá)到額定動載荷Cr的1-2%,初始游隙變化后需要適當(dāng)調(diào)整預(yù)緊力。
●軸承跑圈。主要原因是由于軸承套圈與配合面相對運動摩擦引起的發(fā)熱引起軸承的額外溫升�?梢酝ㄟ^檢查各控制軸及座的圓度和圓柱度,選用更緊的配合解決。
●電腐蝕。電腐蝕的表象是在滾子和滾道上有粗糙的斑點。通過電子顯微鏡可以明顯觀察到。滾道上有灰色帶狀凹槽。為了防止該問題的發(fā)生,在絕緣軸承軸承安裝過程中不建議使用感應(yīng)加熱器,推薦使用烘箱加熱軸承。這是由于涂層材料的導(dǎo)熱與套圈材料不同,絕緣層導(dǎo)熱比較慢,容易導(dǎo)致軸承過熱。另外,由于絕緣涂層質(zhì)脆,切忌用榔頭等硬物直接敲擊軸承,以避免破壞陶瓷絕緣層。
潤滑劑失效現(xiàn)象是對于使用銅保持架軸承,發(fā)現(xiàn)油脂發(fā)綠;屬潤滑脂中水份含量超標(biāo),導(dǎo)致銅綠。
故障表象為軸承燒死,油脂炭化,保持架碎裂,滾道出現(xiàn)凹坑,套圈斷裂等。分析原因包括為高溫運行;導(dǎo)致該問題的軸承熱源,如軸承內(nèi)部潤滑、游隙和內(nèi)部損傷;外部原因包括意外摩擦,端蓋與軸表面的意外摩擦是導(dǎo)致非驅(qū)動端軸承額外溫度升高。