濟(jì)南市鴻慷機(jī)電設(shè)備有限公司位于交通便利的泉城濟(jì)南,是全球生產(chǎn)滾動軸承和直線運(yùn)動產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)---德國舍弗勒集團(tuán)在山東的授權(quán)代理商。公司專營舍弗勒集團(tuán)旗下兩大品牌INA軸承和FAG軸承,是一家順應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要而誕生的專業(yè)化新型高端軸承公司。多年來一直從事軸承的銷售和售后技術(shù)支持,在機(jī)械行業(yè)技術(shù)方面有著非常豐富的經(jīng)驗(yàn),今天濟(jì)南鴻慷機(jī)電進(jìn)口軸承專家為大家介紹一下滾動軸承常見故障排查法。
滾動軸承的故障類型大致有6種,即:腐蝕、摩擦、過熱、燒傷、磨損、疲勞剝落等。其中,磨損和疲勞剝落是最常見的故障形式。故障診斷的方法有:轉(zhuǎn)矩測定法、轉(zhuǎn)速測定法、溫度測定法、油分析法、振動法等。其中,振動法適用性強(qiáng),效果好,測試信號處理簡單直觀,使用最廣泛。
1.故障識別
運(yùn)轉(zhuǎn)中的檢查項(xiàng)目有軸承的滾動聲、振動、溫度等,主要識別方法如下:
A 噪聲識別
這需要有豐富的經(jīng)驗(yàn),應(yīng)盡量由專人進(jìn)行這項(xiàng)工作。用聽音器或聽音棒貼在外殼上可清楚地聽到軸承的聲音,也可采用測聲器對運(yùn)轉(zhuǎn)軸承的滾動聲的大小及音質(zhì)進(jìn)行檢測,分辨出不同的故障。
軸承噪聲主要有以下幾種:
?、俟逃性肼暋_@是滾動軸承本身具有的一種噪聲,屬正常噪聲。特點(diǎn):軸承旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)出的一種平穩(wěn)、連續(xù)的聲音,聲音較小;轉(zhuǎn)速變化時(shí),其主頻率不變。
?、谘b配誤差產(chǎn)生的噪聲。
?、蹪L道噪聲。軸承在轉(zhuǎn)動時(shí)產(chǎn)生隨機(jī)脈動滾道噪聲,是軸承噪聲的主要成分。特點(diǎn):滾道噪聲會隨著滾道和滾動體加工精度的提高而降低。
?、軡L動噪聲。滾子軸承容易產(chǎn)生滾動噪聲。特點(diǎn):主要發(fā)生在滾動體進(jìn)入、退出承載區(qū)的時(shí)刻;潤滑劑性能不好或黏度極大時(shí)最容易產(chǎn)生;滾子軸承只承受徑向力,徑向游隙比較大時(shí)容易產(chǎn)生。
?、荼3旨茉肼暋.a(chǎn)生原因:滾動體和保持架、保持架與引導(dǎo)面之間的滑動摩擦,以及保持架與滾動體發(fā)生相互撞擊而發(fā)出的噪聲。特點(diǎn):具有周期性;當(dāng)采用滾動體引導(dǎo)保持架時(shí),這種運(yùn)動的不穩(wěn)定性更加嚴(yán)重,深溝球軸承的沖壓保持架較薄,徑向、軸向的剛度較低,整體穩(wěn)定性差,軸承高速旋轉(zhuǎn)時(shí),因彎曲變形而產(chǎn)生自激振動,發(fā)出“蜂鳴聲”。
⑥夾雜物噪聲。大約14%的軸承過早損毀是污染所致,外部雜質(zhì)進(jìn)入軸承工作面引起非周期性振動和噪聲。特點(diǎn):隨機(jī)性強(qiáng),特別是小型軸承對此很敏感。
?、邆墼肼?。據(jù)統(tǒng)計(jì),16%的軸承過早損毀是由于安裝不當(dāng)或沒有使用適當(dāng)?shù)陌惭b工具。特點(diǎn):轉(zhuǎn)速不變,噪聲頻率不變;轉(zhuǎn)速降低,周期變長。如果使用高黏度油脂,噪聲將減弱。原因分析:若其噪聲連續(xù)不斷,則可能是滾道有傷;若其噪聲或有或無周期性,則為滾動體受損;若滾動體碎裂,會產(chǎn)生“銼齒聲、沖擊聲”。
?、嗳庇驮肼?。特點(diǎn):發(fā)出“金屬磨損的哨聲”,如果負(fù)載較重且缺油嚴(yán)重,可能產(chǎn)生“尖叫聲”。
B 振動識別
通常在軸承上安裝壓電式加速度傳感器獲取振動信號,然后通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號分析,以判斷軸承是否存在故障。滾動軸承磨損后產(chǎn)生的振動同正常軸承產(chǎn)生的振動具有相同的性質(zhì),但磨損軸承的振幅明顯比正常軸承的高。因此,只要將傳感器獲得的振動信號加以比較,就可判斷出滾動軸承是否存在磨損類故障。如果傳感器獲得的振動信號出現(xiàn)異常,即波形相隔一段時(shí)間就出現(xiàn)峰值極大的尖頂,則可判斷滾動軸承出現(xiàn)了疲勞剝落和點(diǎn)蝕等故障。
C 溫度識別
使用熱感器可以隨時(shí)監(jiān)測軸承的工作溫度,并在溫度超過規(guī)定值時(shí)實(shí)現(xiàn)自動報(bào)警以防止事故發(fā)生。該方法屬比較識別法,僅用于運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)變化不大的場合。高溫表示軸承已處于異常狀態(tài),因此,連續(xù)監(jiān)測軸承溫度是有必要的。軸承溫度的定期測量可借助于溫度計(jì)(例如數(shù)字型溫度計(jì))。
D 潤滑劑狀態(tài)識別
即對潤滑劑采樣分析,通過其污濁程度進(jìn)行判斷。該方法對不能靠近觀察的軸承或大型軸承尤為有效。
2.損壞型式
滾動軸承常見的損壞型式有以下幾種:
(1)滾動體(滾珠和滾柱等)和內(nèi)外圈滾道表面磨損和剝落
這會造成滾動軸承的徑向間隙、軸向間隙增大,滾動軸承在工作中發(fā)出噪聲和發(fā)熱,并且改變了與其配合軸的正確工作位置,出現(xiàn)振動。表面疲勞剝落的初期是表面上出現(xiàn)麻點(diǎn),最后發(fā)展成片狀的表層脫落。軸承滾動體和內(nèi)外圈滾道面上均承受周期性脈動載荷的作用,產(chǎn)生周期性變化的接觸應(yīng)力。當(dāng)應(yīng)力循環(huán)次數(shù)達(dá)到一定數(shù)量后,在滾動體或內(nèi)外圈滾道工作面上就產(chǎn)生疲勞剝落。如果軸承的負(fù)荷過大,會使這種疲勞加劇。另外,軸承安裝不正、軸彎曲,也會產(chǎn)生滾道剝落現(xiàn)象。軸承滾道的疲勞剝落會降低軸的運(yùn)轉(zhuǎn)精度,產(chǎn)生振動和噪聲。
(2)內(nèi)外圈的配合表面磨損
這是由于軸承內(nèi)外圈與軸和殼體孔沒有裝配好,破壞了軸承與殼體、軸承與軸的配合關(guān)系,進(jìn)一步加速了軸承本身和與之配合的軸或殼體配合表面的磨損(俗稱走內(nèi)圈或走外圈)。
(3)隔離圈磨損和松曠
在工作中隔離圈和滾動體(滾珠、滾柱等)相互摩擦,若潤滑不良,則加快磨損。隔離圈磨損以后,滾動體松動,嚴(yán)重時(shí)會造成隔離圈散架、滾動體脫落。
(4)燒傷
若潤滑不良或潤滑油不符合要求,以及軸承間隙調(diào)得過小,軸承工作時(shí)迅速發(fā)熱,工作表面因受高溫而退火。在外表觀察時(shí),可發(fā)現(xiàn)軸承工作表面的顏色發(fā)生變化。
(5)塑性變形
若滾道與滾子接觸面上出現(xiàn)不均勻的凹坑,說明軸承產(chǎn)生塑性變形。其原因是軸承在很大的靜載荷或沖擊載荷作用下,工作表面的局部應(yīng)力超過材料的屈服極限。這種情況一般發(fā)生在低速旋轉(zhuǎn)的軸承上。
(6)座圈產(chǎn)生裂紋和保持架碎裂
軸承座圈產(chǎn)生裂紋的原因可能是軸承配合過緊、軸承外圈或內(nèi)圈松動、軸承的包容件變形、安裝軸承的表面加工不良等。保持架碎裂的原因是潤滑不足、滾動體破碎、座圈歪斜等。座圈滾道嚴(yán)重磨損可能是座圈內(nèi)落入異物、潤滑油不足或潤滑油牌號不符合要求引起的。
3.故障診斷
(1)人工簡單檢測
滾動軸承故障引起的沖擊振動從沖擊點(diǎn)以半球面波方式向外傳播,通過軸承零件、軸承座傳到箱體或機(jī)架,由于沖擊振動的頻率很高,通過零件的界面?zhèn)鬟f一次其能量損失80%。因此,在聽振動聲音時(shí)要正確選擇測定點(diǎn),應(yīng)盡可能地靠近被測軸承承載區(qū),減少中間環(huán)節(jié),離軸承外圈的距離越短越直接越好。如止推軸承在軸承蓋處振動信號最強(qiáng),利用聽到的聲音即可判斷其狀態(tài):“嗡嗡”聲表示狀態(tài)較好;“梗梗”聲是內(nèi)外圈或滾動體破裂;“骨碌碌”聲是軸承缺油。還可利用手對溫度和振動的感覺對軸承做出判斷:若手只能在軸承處放3 s,說明軸承溫度已達(dá)60℃;軸承壓蓋過熱可能是軸承走外圈;如果軸承局部發(fā)熱或有撞擊振動現(xiàn)象,說明軸承裝配不當(dāng)或緊固件松動等。用眼睛觀看:看安裝軸承處及壓蓋的漆皮有無變色;軸承的油脂是否發(fā)黑、乳化等;觀察隔離圈是否損壞;滾動體(滾珠、滾柱等)和內(nèi)外滾道有無裂紋、傷痕、麻點(diǎn)或燒蝕等。若發(fā)現(xiàn)滾動軸承的隔離圈斷裂、缺口以及滾柱(珠)脫出等應(yīng)更換軸承。若軸承受熱變色,滾柱(珠)磨損不均勻、斷碎等,應(yīng)予更換。在拆檢滾動軸承時(shí),應(yīng)先把滾動軸承清洗干凈,通過外表檢查、空轉(zhuǎn)試驗(yàn)和對內(nèi)部的間隙測量,可判斷其質(zhì)量是否良好。
(2)空轉(zhuǎn)試驗(yàn)
一手拿住內(nèi)圈,一手轉(zhuǎn)動外圈,使軸承空轉(zhuǎn),軸承旋轉(zhuǎn)應(yīng)輕快靈活、無噪聲、無卡滯現(xiàn)象。若轉(zhuǎn)動起來有“喀達(dá)”、“喀達(dá)”的撞擊聲,應(yīng)進(jìn)一步檢查滾珠(柱)和內(nèi)外滾道,若發(fā)現(xiàn)滾珠和座圈有嚴(yán)重的麻點(diǎn)、脫皮、破裂等須更換。若轉(zhuǎn)動起來很靈活,無阻滯現(xiàn)象,但“嘩、嘩”的噪聲很大,應(yīng)檢查是否磨損過度,可用兩只手緊握滾動軸承的內(nèi)圈和外圈,前后推動軸承,若感到晃動的間隙很大,應(yīng)更換軸承。
(3)儀器監(jiān)測
通常使用振動檢測儀器確定旋轉(zhuǎn)機(jī)械性能變化的趨勢。要達(dá)到此目的,必須迅速可靠地檢測出那些能正確表征機(jī)器狀況的振幅和頻率,然后將其與標(biāo)準(zhǔn)參考值加以比較,再根據(jù)測量結(jié)果是否超標(biāo),以決定是否要大修。軸承的噪聲檢測可用儀器S0910-1型,分為Z1、Z2、Z3、Z4級別;振動檢測用儀器BVT-1型,分為V1、V2、V3、V4級別。有條件時(shí),可以用帶架的百分表測量徑向和軸向間隙。檢驗(yàn)徑向間隙時(shí),軸承應(yīng)放在平板上,百分表量頭抵住滾動軸承外圈外圓側(cè)面,然后用一只手壓緊軸承內(nèi)圈,另一只手徑向推動軸承外圈,表針變動的數(shù)字,即表示軸承的徑向間隙。檢驗(yàn)軸向間隙時(shí),應(yīng)將軸承外圈擱在兩個(gè)墊塊上,使內(nèi)圈懸空,再在內(nèi)圈上放一個(gè)小平板,將百分表量頭抵在小平板中央,然后上下推動內(nèi)圈,表針變化的數(shù)字即為軸承的軸向間隙。
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