在實(shí)踐中,防爆電機(jī)軸承損壞或失效,往往是多種失效機(jī)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(yùn)轉(zhuǎn)工況。
總之,軸承的失效是由設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行及維護(hù)等各個(gè)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(guò)程中,有的使用者也會(huì)提出一些非失效現(xiàn)象,軸承的非失效現(xiàn)象不會(huì)對(duì)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(gè)分享。
●支撐痕跡。是軸承套圈加工過(guò)程中,與支撐工裝配合導(dǎo)致的痕跡,支撐痕跡對(duì)軸承內(nèi)外圈的公差及精度無(wú)影響。
●酸洗痕跡。軸承套圈經(jīng)過(guò)酸洗后會(huì)不同程度的發(fā)生顏色的變化,不會(huì)對(duì)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(shí)為了視覺(jué)美觀,在套圈熱處理后增加了一道硬車(chē)倒角的工藝,形成光亮倒角。
●軸承打滑。軸承打滑原因載荷過(guò)小會(huì)造成軸承內(nèi)部的力矩過(guò)小無(wú)法驅(qū)動(dòng)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn),從而引起滾動(dòng)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(duì)該問(wèn)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(shí)需要做加載試驗(yàn),尤其對(duì)于圓柱滾子軸承,應(yīng)確保試驗(yàn)工況接近實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)工況;改善潤(rùn)滑條件,增加潤(rùn)滑可以暫時(shí)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(guò)程導(dǎo)致的軸承表面拉傷,會(huì)造成軸承運(yùn)行時(shí)的噪音,同時(shí)成為進(jìn)一步失效的開(kāi)始,該問(wèn)題在分離型柱軸承中比較常見(jiàn)。為了防止這類(lèi)問(wèn)題的發(fā)生,對(duì)于圓柱滾子軸承,建議安裝時(shí)不要直接推入,而是慢慢旋轉(zhuǎn)著推入,這樣可以減輕相對(duì)滑動(dòng);也可以制作一個(gè)導(dǎo)向套,這樣可以有效避免安裝時(shí)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(guò)滾動(dòng)體。
●假性布氏壓痕。該問(wèn)題的表象是滾道表面有類(lèi)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(dòng)所致。其主要原因是電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于靜止?fàn)顟B(tài)或長(zhǎng)距離運(yùn)輸途中,長(zhǎng)期的低頻微小振動(dòng)引起軸承滾道出現(xiàn)微動(dòng)腐蝕現(xiàn)象。預(yù)防措施是在電機(jī)出廠包裝時(shí)對(duì)電機(jī)軸的固定需要進(jìn)一步完善,對(duì)于長(zhǎng)期不使用的電機(jī),定期的對(duì)軸承進(jìn)行盤(pán)車(chē)。
●安裝偏心。軸承安裝偏心會(huì)增大軸承接觸應(yīng)力,還易導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中保持架與套圈及滾子的摩擦,帶來(lái)噪音和振動(dòng)。導(dǎo)致該問(wèn)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(duì)中較差等。為了防止該問(wèn)題的發(fā)生,可通過(guò)檢查軸及軸承座的跳動(dòng)、同一次裝夾加工軸及螺紋、使用高精度的鎖緊螺母、使用對(duì)中儀器對(duì)中等措施加以解決。
●潤(rùn)滑不良。潤(rùn)滑不良除了引起噪音,還會(huì)損傷滾道。包括潤(rùn)滑不足,雜質(zhì)及老化的油脂等影響。預(yù)防對(duì)策包括選擇合適的潤(rùn)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(guò)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(gè)深溝球軸承的布置中,通過(guò)彈簧預(yù)緊,來(lái)減小運(yùn)轉(zhuǎn)初期游隙帶來(lái)的噪音;保證1~2個(gè)滾動(dòng)體不受力即可。預(yù)緊力應(yīng)達(dá)到額定動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦引起的發(fā)熱引起軸承的額外溫升。可以通過(guò)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(diǎn)。通過(guò)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(wèn)題的發(fā)生,在絕緣軸承軸承安裝過(guò)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(guò)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(rùn)滑劑失效現(xiàn)象是對(duì)于使用銅保持架軸承,發(fā)現(xiàn)油脂發(fā)綠;屬潤(rùn)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(yùn)行;導(dǎo)致該問(wèn)題的軸承熱源,如軸承內(nèi)部潤(rùn)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(dòng)端軸承額外溫度升高。