生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到滾動(dòng)軸承“發(fā)燒”的情況，如果原因分析不清楚、處理不及時(shí)、措施不妥當(dāng)，往往會(huì)事倍功半，甚至?xí)斐奢S承燒壞、減速機(jī)打齒等惡性事故。

 

下面說(shuō)說(shuō)在生產(chǎn)調(diào)試過程中遇到的幾則典型案例，分別針對(duì)設(shè)計(jì)、安裝、潤(rùn)滑、裝配等環(huán)節(jié)存在的具體問題進(jìn)行分析總結(jié)，供大家參考。

 

潤(rùn)滑不當(dāng)造成的軸承發(fā)燒

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1、軸承潤(rùn)滑部位設(shè)計(jì)存在先天不足

 

當(dāng)油位在油標(biāo)下刻線的時(shí)候，實(shí)際測(cè)量，軸承的最低一排滾珠剛剛接觸到油面，只有當(dāng)油位顯示在上刻度線的情況下，才能滿足運(yùn)轉(zhuǎn)需要。

 

當(dāng)油位接近下刻線時(shí)潤(rùn)滑狀況惡化，起初是軸承溫度緩慢升高，現(xiàn)場(chǎng)人員對(duì)于軸承發(fā)燒報(bào)警并沒引起足夠重視，溫升一旦達(dá)到一定程度便會(huì)在非常短的時(shí)間內(nèi)急劇升高而燒壞軸承。所以油標(biāo)標(biāo)示不正確會(huì)給巡檢維護(hù)人員造成誤導(dǎo)。查清原因后，重新劃定了加油標(biāo)準(zhǔn)線。

 

還有一個(gè)例子是CL公司的回轉(zhuǎn)窯減速機(jī)高速軸軸承，開機(jī)后僅2~3個(gè)小時(shí)軸承就突然冒煙了。事后分析這一事故的原因是高速軸軸承座內(nèi)回油孔太低，油管過來(lái)的油大多數(shù)直接從回油孔流進(jìn)減速箱了。調(diào)整了回油孔的角度，使軸承座內(nèi)保持一定的油位后，運(yùn)行正常。

 

2、潤(rùn)滑油管被異物堵塞

 

由于潤(rùn)滑管理不嚴(yán)格，加油換油過程中容器較臟或者管路焊接酸洗不規(guī)范，造成焊渣鐵銹等雜物進(jìn)入油管、進(jìn)而堵塞油孔的情況，在前期工程中比較多見。

 

由于硬齒面減速機(jī)各部位的軸承普遍采用稀油站強(qiáng)制潤(rùn)滑，各潤(rùn)滑點(diǎn)油管為并聯(lián)關(guān)系，從總的上油量和回油量觀察時(shí)很難發(fā)現(xiàn)個(gè)別油管的堵塞現(xiàn)象，因此有經(jīng)驗(yàn)的維護(hù)人員會(huì)仔細(xì)檢查每根油管的溫度情況，根據(jù)油管的溫差判斷油路是否暢通。一般不過油的油管溫度較其它管路偏低。

 

3、潤(rùn)滑油（脂）變質(zhì)或加油不及時(shí)

 

滾動(dòng)軸承使用的潤(rùn)滑油（或潤(rùn)滑脂）都有一定的工作溫度，當(dāng)溫度過高、軸承座內(nèi)進(jìn)水、進(jìn)灰時(shí)就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重氧化、乳化等變質(zhì)，從而失去潤(rùn)滑作用，使軸承因高溫而燒損。另外，潤(rùn)滑油（或潤(rùn)滑脂）本身質(zhì)地不良或運(yùn)行中加油（脂）不及時(shí)，也是常見現(xiàn)象，比如皮帶機(jī)托輥軸承進(jìn)雨水、回轉(zhuǎn)下料器軸承和富勒泵軸承進(jìn)煤粉或生料粉，都會(huì)造成軸承溫度升高或產(chǎn)生異聲。

 

4、潤(rùn)滑管路的冷卻器結(jié)垢堵塞，致使冷卻效果變差

 

特別是夏季生產(chǎn)，此問題尤其普遍，個(gè)別廠家不惜加大或并串聯(lián)冷卻器來(lái)加強(qiáng)冷卻效果。因?yàn)楦邷仫L(fēng)機(jī)冷卻器結(jié)垢嚴(yán)重，軸承溫度過高頻繁報(bào)警的情況在各分公司都曾遇到。比較有效的處理辦法是每年入夏之前對(duì)冷卻器進(jìn)行酸洗除垢。

 

安裝不當(dāng)引起的軸承發(fā)熱

 

1、設(shè)計(jì)膨脹量不足引起的軸承發(fā)燒

 

這種情況在大型風(fēng)機(jī)和破碎機(jī)等長(zhǎng)軸類設(shè)備上較容易發(fā)生，這也是設(shè)備設(shè)計(jì)制造和安裝維修人員比較容易忽略的環(huán)節(jié)。

 

所以新風(fēng)機(jī)安裝驗(yàn)收時(shí)要注意核算自由端的軸承軸向間隙是否能滿足工況條件的膨脹量要求。

 

計(jì)算軸類膨脹量的方法很簡(jiǎn)單：

△L=L×（t-t0）×0.000012

式中：△L—軸的膨脹量；mm；

L—軸承座之間的軸長(zhǎng)度；mm；

t—工況溫度；℃；

t0—設(shè)備安裝時(shí)的環(huán)境溫度；℃。

 

需要說(shuō)明的是，在夏季安裝時(shí)還要考慮設(shè)備在冬季時(shí)的收縮量，這一點(diǎn)對(duì)于北方地區(qū)尤其要注意。一般講北方寒冷地區(qū)冬夏兩季的環(huán)境溫差最大能達(dá)到80℃，如果長(zhǎng)度是3m的軸在夏天安裝，冬天的最大收縮量（停機(jī)時(shí)）就能接近3mm。

 

2、安裝歪斜造成的軸承發(fā)燒

 

軸承安裝歪斜，會(huì)造成滾珠不在軸承滾道的正確位置滾動(dòng)，甚至引起較大的滾珠端面與軸承座內(nèi)座圈和外座圈擋臺(tái)的軸向力，造成軸承過熱。

 

軸承不正的情況排查起來(lái)比較費(fèi)功夫，LY公司的石灰石破碎機(jī)軸承發(fā)熱即是這種情況，解決方法是將百分表吸在軸上，表針打在軸承外圈端面，檢查一周端面跳動(dòng)，一般端面跳動(dòng)值控制在0.05以內(nèi)。也可以用塞尺直接檢查軸承左右側(cè)面的游隙。

 

3、軸承本身裝配不當(dāng)引起的發(fā)燒

 

（1）配合不當(dāng)

 

軸承內(nèi)孔與軸的配合采用基孔制，軸承外圓與軸承座孔的配合采用基軸制。一般在正常負(fù)荷情況下軸與軸承內(nèi)座圈，采用j5，js5，js6，k5，k6，m6配合，軸承座孔與軸承外座圈采用j6，j7配合。旋轉(zhuǎn)的座圈，通常采用過盈配合，能在負(fù)荷作用下避免座圈在軸徑和軸承座孔的配合表面上發(fā)生滾動(dòng)和滑動(dòng)。

 

但有時(shí)由于軸徑和軸承座孔的尺寸測(cè)量不精確或配合面粗糙度未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，造成過大的過盈配合，使軸承座圈受到很大擠壓，從而導(dǎo)致軸承本身的徑向間隙減少，使軸承轉(zhuǎn)動(dòng)困難、發(fā)熱，磨損加劇或卡死，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成軸承內(nèi)外座圈在安裝時(shí)開裂。

 

不旋轉(zhuǎn)座圈常采用間隙或過盈不大的配合，這樣不旋轉(zhuǎn)座圈就有可能產(chǎn)生微小的爬動(dòng)，而使座圈與滾動(dòng)體的接觸面不斷更換，座圈滾道磨損均勻。

 

同時(shí)也可以消除軸因熱伸長(zhǎng)而使軸承中滾動(dòng)體發(fā)生軸向卡住的現(xiàn)象。但過大的間隙配合，會(huì)使不旋轉(zhuǎn)座圈隨滾動(dòng)體一同轉(zhuǎn)動(dòng)，致使軸（或軸承座孔）與內(nèi)座圈（或外座圈）發(fā)生嚴(yán)重磨損，而出現(xiàn)摩擦使軸承發(fā)熱、振動(dòng)。

 

TH公司的水泥磨減速機(jī)在更換新軸承后僅運(yùn)轉(zhuǎn)兩個(gè)多小時(shí)就又被燒壞，起初是因?yàn)橛糜诠潭ㄝS承的偏心套與軸承外座圈之間間隙太大造成了減速機(jī)震動(dòng)，維修時(shí)在偏心套內(nèi)表面砸了許多麻點(diǎn)，同時(shí)又涂抹了固齒膠，造成軸承外座圈無(wú)法產(chǎn)生軸向位移，從而不能滿足軸的膨脹要求而被燒壞。

 

（2）裝配方法不當(dāng)

 

軸承和軸徑或軸承座孔的過盈較小時(shí)，多采用壓入法裝配。最簡(jiǎn)單的方法是利用銅棒和手錘，按一定的順序?qū)ΨQ地敲打軸承帶過盈配合的座圈，使軸承順利壓入。

 

另外，也可用軟金屬制的套管借手錘打入或壓力機(jī)壓入。若操作不當(dāng)，則會(huì)使座圈變形開裂，或者手錘打在非過盈配合的座圈上，則會(huì)使?jié)L道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕或軸承間接被破壞。

 

（3）裝配時(shí)溫度控制不當(dāng)

 

滾動(dòng)軸承在裝配時(shí)，若其與軸徑的過盈較大，一般采用熱裝法裝配。即將軸承放入盛有機(jī)油的油桶中，機(jī)油桶外部用熱水或火焰加熱，工藝要求加熱的油溫控制在80℃～90℃，一般不會(huì)超過100℃，最多不會(huì)超過120℃。

 

軸承加熱后迅速取出套裝在軸頸上。若溫度控制不當(dāng)造成加熱溫度過高，則會(huì)使軸承產(chǎn)生回火而致硬度降低，運(yùn)行中軸承就易磨損、剝落、溫升過快甚至開裂。

 

需要注意的是，用油“煮”軸承時(shí)，軸承應(yīng)平放在油桶內(nèi)，并且在軸承與筒底之間墊一件高度約50mm的木塊或鋼筋支架，加溫時(shí)配合紅外線測(cè)溫儀或溫度計(jì)控制油溫。由于油浴加熱方法對(duì)于軸承膨脹量的測(cè)量和溫度控制以及安裝等環(huán)節(jié)都不方便，建議采用電磁感應(yīng)加熱器更為妥當(dāng)。

 

（4）裝配時(shí)對(duì)軸承間隙調(diào)整不當(dāng)

 

滾動(dòng)軸承的間隙分為徑向間隙和軸向間隙，其功用是保證滾動(dòng)體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和潤(rùn)滑以及補(bǔ)償熱伸長(zhǎng)。

 

對(duì)于間隙可調(diào)整的軸承而言，因其軸向間隙和徑向間隙之間有正比例的關(guān)系，所以安裝是只要調(diào)整好軸向間隙就可獲得所需的徑向間隙，而且它們一般都是成對(duì)使用的（即裝在軸的兩端或一端），因此，只需要調(diào)整一只軸承的軸向間隙即可。

 

但對(duì)于減速機(jī)而言，調(diào)整軸承間隙時(shí)應(yīng)注意齒面嚙合情況。一般用墊片（壓鉛絲法）調(diào)整軸向間隙，有的也可用螺釘或止推環(huán)調(diào)整。

 

如果間隙調(diào)整過大或者運(yùn)行過程中減速機(jī)端蓋松動(dòng)造成軸承間隙過大，不但會(huì)造成軸承自身振動(dòng)大、噪音大、保持架易損壞等問題，還會(huì)進(jìn)一步造成齒面嚙合不正造成減速機(jī)打齒事故。

對(duì)于間隙不可調(diào)整的滾動(dòng)軸承，因其徑向間隙在制造時(shí)就已按標(biāo)準(zhǔn)確定好了，不能進(jìn)行調(diào)整，此類軸承裝在軸徑上或軸承座孔內(nèi)之后，實(shí)際的徑向間隙稱為裝配徑向間隙，裝配時(shí)要使裝配徑向間隙的大小恰好能在運(yùn)轉(zhuǎn)中造成必要的工作徑向間隙，以保證軸承靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。

 

此類軸承在工作時(shí)，由于軸在溫度升高時(shí)受熱伸長(zhǎng)而使其內(nèi)處座圈發(fā)生相對(duì)位移，從而使軸承的徑向間隙減少，甚至使?jié)L動(dòng)體在內(nèi)外座圈間卡住。若將雙支承滾動(dòng)軸承中的一個(gè)軸承（另一個(gè)軸承固定在軸上和軸承座中）和側(cè)蓋間留出軸向間隙，可避免上述現(xiàn)象。

 

 

真正原因是維修人員更換軸承時(shí)將加在上下軸承座間的墊片弄丟了，這樣壓緊上蓋后，軸承外圈變形被壓扁，徑向間隙變小或幾乎為零，軸承一旦運(yùn)行生熱，膨脹受阻便會(huì)因急劇高溫而燒壞，最嚴(yán)重的時(shí)候幾乎運(yùn)行一兩個(gè)小時(shí)軸承便被燒壞。

 

對(duì)該風(fēng)機(jī)軸承壓鉛絲檢查后，發(fā)現(xiàn)軸承座配合面各個(gè)部位的過贏量差別很大，最多的部位加了0.23mm墊片，最少的部位幾乎沒有增加墊片，只靠涂密封膠來(lái)補(bǔ)償。軸承游隙合適后，運(yùn)行溫度40℃左右，一切正常。

 

4、聯(lián)軸器對(duì)中不好也會(huì)造成軸承發(fā)熱或失效

 

大多數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的輸入軸是通過聯(lián)軸器與動(dòng)力軸相連接，因此裝配時(shí)必須進(jìn)行聯(lián)軸器的找正，使主動(dòng)軸與從動(dòng)軸在同一軸線上。電機(jī)瓦的發(fā)熱80%是由于對(duì)中不好造成的。

 

轉(zhuǎn)子不平衡

 

有些轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過程中由于受到介質(zhì)的腐蝕或固體雜質(zhì)的磨損，或者是軸出現(xiàn)彎曲，就會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力，從而使軸承發(fā)熱、振動(dòng)，滾道嚴(yán)重磨損，直至破壞。這一點(diǎn)對(duì)于磨機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)風(fēng)機(jī)尤為重要。由于葉輪磨損較嚴(yán)重，磨損后轉(zhuǎn)子平衡性較差，風(fēng)機(jī)震動(dòng)較大，往往會(huì)造成軸承提前失效。

 

檢查更換不及時(shí)

 

軸承如發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞剝落、氧化銹蝕、磨損的凹坑、裂紋、硬度降低到HRC<60，或有過大噪音無(wú)法調(diào)整時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換。若檢查、更換不及時(shí)，則會(huì)造成軸承出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動(dòng)等情況甚至轉(zhuǎn)子的嚴(yán)重破壞，從而影響正常的生產(chǎn)。另外，軸承拆卸不當(dāng)、設(shè)備地腳螺栓松動(dòng)造成的振動(dòng)，也會(huì)導(dǎo)致軸承滾道和滾動(dòng)體產(chǎn)生壓痕，軸承內(nèi)、外座圈的開裂。軸承運(yùn)行過程中，應(yīng)按規(guī)定周期進(jìn)行檢查。

 

軸承質(zhì)量不良

 

滾動(dòng)軸承零件以點(diǎn)接觸或線接觸的形式,在高的交變接觸應(yīng)力下長(zhǎng)期工作。主機(jī)的精度、壽命和可靠性很大程度上決定于軸承。不論是普通軸承還是特種專用軸承,主機(jī)對(duì)其壽命、性能和可靠性都提出很高的要求。因此在軸承的采購(gòu)驗(yàn)收環(huán)節(jié)中一定要注意檢查，首先要采用正規(guī)名牌廠家的產(chǎn)品，關(guān)鍵部位甚至采用原裝進(jìn)口軸承，比如SKF軸承，NSK軸承，TIMKEN軸承與FAG軸承。特殊部位應(yīng)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)，比如輥壓機(jī)和立磨磨輥的軸承。

 

軸承選型不當(dāng)

 

選用軸承時(shí)應(yīng)注意該軸承的極限轉(zhuǎn)速、負(fù)載能力，不能超轉(zhuǎn)速、超負(fù)荷使用。

 

綜合因素造成的軸承發(fā)熱

 

起初是因?yàn)槿~輪自由端軸承發(fā)燒造成軸承內(nèi)圈過熱與軸熔焊在一起，現(xiàn)場(chǎng)用砂輪修整軸頸后維持生產(chǎn)，因?yàn)閾?dān)心該部位存在配合不好（風(fēng)機(jī)振動(dòng)偏大）會(huì)給生產(chǎn)造成長(zhǎng)期隱患，大修時(shí)又重新更換了轉(zhuǎn)子主軸和軸承座。更換后先是自由端軸承發(fā)熱，后是聯(lián)軸器側(cè)軸承發(fā)熱，開機(jī)半小時(shí)左右溫升便急劇達(dá)到80余℃。反復(fù)多次，造成窯系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行。其發(fā)生問題的主要原因分析如下：

 

1、初期自由端軸承發(fā)熱并燒壞的主要原因是外座圈壓的比較緊，軸承無(wú)法隨著主軸的膨脹產(chǎn)生軸向位移。另一原因是內(nèi)座圈與軸之間的實(shí)際配合過盈量不足（或者已成為過渡配合）。當(dāng)系統(tǒng)氣體溫升變化幅度較小時(shí)軸承只是輕微微發(fā)熱，并不影響運(yùn)轉(zhuǎn)。但如果工藝系統(tǒng)操作異常，氣體溫度過高，則造成膨脹量不足。內(nèi)圈與軸之間產(chǎn)生滑動(dòng)，并燒壞粘連。

 

2、更換轉(zhuǎn)子主軸和自由端軸承座后自由端軸承發(fā)熱是因?yàn)橥咦庸r(shí)結(jié)合面尖角未倒鈍，軸承安裝后造成“夾幫”現(xiàn)象。對(duì)于新軸承座應(yīng)該注意裝配時(shí)的檢查，必要時(shí)按照“刮瓦”的要求進(jìn)行處理。

 

3、聯(lián)軸器側(cè)軸承發(fā)熱是因?yàn)檩S承和主軸的垂直度不好，外座圈偏斜，滾珠運(yùn)行位置不正。因?yàn)槭桥f軸承，一旦軸溫異常，軸承位置變化較大，偏離原先的滾道位置，便會(huì)造成發(fā)熱。另外在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過程中電機(jī)的底座頂絲座頂歪，電機(jī)位移，造成聯(lián)軸器對(duì)中精度差，也是重要原因之一。

 

4、軸承座回油管較細(xì)，冬季溫度較低，回油變慢，因?yàn)榕螺S承座軸向漏油，崗位人員減少了軸承給油量。客觀上減少了軸承潤(rùn)滑油的供油量和循環(huán)量，也是軸承溫升過快的一個(gè)重要原因。針對(duì)這一情況我們?cè)诂F(xiàn)場(chǎng)調(diào)高了供油壓力。（減少了油站安全閥處回油管閥門的開度）