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

 

下面說說在生產(chǎn)調(diào)試過程中遇到的幾則典型案例，分別針對設(shè)計、安裝、潤滑、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。

 

潤滑不當(dāng)造成的軸承發(fā)燒

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1、軸承潤滑部位設(shè)計存在先天不足

 

當(dāng)油位在油標(biāo)下刻線的時候，實(shí)際測量，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)油位接近下刻線時潤滑狀況惡化，起初是軸承溫度緩慢升高，現(xiàn)場人員對于軸承發(fā)燒報警并沒引起足夠重視，溫升一旦達(dá)到一定程度便會在非常短的時間內(nèi)急劇升高而燒壞軸承。所以油標(biāo)標(biāo)示不正確會給巡檢維護(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個小時軸承就突然冒煙了。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、潤滑油管被異物堵塞

 

由于潤滑管理不嚴(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)制潤滑，各潤滑點(diǎn)油管為并聯(lián)關(guān)系，從總的上油量和回油量觀察時很難發(fā)現(xiàn)個別油管的堵塞現(xiàn)象，因此有經(jīng)驗(yàn)的維護(hù)人員會仔細(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、潤滑油（脂）變質(zhì)或加油不及時

 

滾動軸承使用的潤滑油（或潤滑脂）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)灰時就會發(fā)生嚴(yán)重氧化、乳化等變質(zhì)，從而失去潤滑作用，使軸承因高溫而燒損。另外，潤滑油（或潤滑脂）本身質(zhì)地不良或運(yùn)行中加油（脂）不及時，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，都會造成軸承溫度升高或產(chǎn)生異聲。

 

4、潤滑管路的冷卻器結(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，個別廠家不惜加大或并串聯(lián)冷卻器來加強(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)等長軸類設(shè)備上較容易發(fā)生，這也是設(shè)備設(shè)計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。

 

計算軸類膨脹量的方法很簡單：

△L=L×（t-t0）×0.000012

式中：△L—軸的膨脹量；mm；

L—軸承座之間的軸長度；mm；

t—工況溫度；℃；

t0—設(shè)備安裝時的環(huán)境溫度；℃。

 

需要說明的是，在夏季安裝時還要考慮設(shè)備在冬季時的收縮量，這一點(diǎn)對于北方地區(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℃，如果長度是3m的軸在夏天安裝，冬天的最大收縮量（停機(jī)時）就能接近3mm。

 

2、安裝歪斜造成的軸承發(fā)燒

 

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

 

軸承不正的情況排查起來比較費(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，一般端面跳動值控制在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)生滾動和滑動。

 

但有時由于軸徑和軸承座孔的尺寸測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)動困難、發(fā)熱，磨損加劇或卡死，嚴(yán)重時會造成軸承內(nèi)外座圈在安裝時開裂。

 

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，而使座圈與滾動體的接觸面不斷更換，座圈滾道磨損均勻。

 

同時也可以消除軸因熱伸長而使軸承中滾動體發(fā)生軸向卡住的現(xiàn)象。但過大的間隙配合，會使不旋轉(zhuǎn)座圈隨滾動體一同轉(zhuǎn)動，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。

 

TH公司的水泥磨減速機(jī)在更換新軸承后僅運(yùn)轉(zhuǎn)兩個多小時就又被燒壞，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，維修時在偏心套內(nèi)表面砸了許多麻點(diǎn)，同時又涂抹了固齒膠，造成軸承外座圈無法產(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，多采用壓入法裝配。最簡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)，則會使座圈變形開裂，或者手錘打在非過盈配合的座圈上，則會使?jié)L道和滾動體產(chǎn)生壓痕或軸承間接被破壞。

 

（3）裝配時溫度控制不當(dāng)

 

滾動軸承在裝配時，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℃，一般不會超過100℃，最多不會超過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，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，加溫時配合紅外線測溫儀或溫度計控制油溫。由于油浴加熱方法對于軸承膨脹量的測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）裝配時對軸承間隙調(diào)整不當(dāng)

 

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

 

對于間隙可調(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。

 

但對于減速機(jī)而言，調(diào)整軸承間隙時應(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)端蓋松動造成軸承間隙過大，不但會造成軸承自身振動大、噪音大、保持架易損壞等問題，還會進(jìn)一步造成齒面嚙合不正造成減速機(jī)打齒事故。

對于間隙不可調(diào)整的滾動軸承，因其徑向間隙在制造時就已按標(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。

 

此類軸承在工作時，由于軸在溫度升高時受熱伸長而使其內(nèi)處座圈發(fā)生相對位移，從而使軸承的徑向間隙減少，甚至使?jié)L動體在內(nèi)外座圈間卡住。若將雙支承滾動軸承中的一個軸承（另一個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，膨脹受阻便會因急劇高溫而燒壞，最嚴(yán)重的時候幾乎運(yùn)行一兩個小時軸承便被燒壞。

 

對該風(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)軸器對中不好也會造成軸承發(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)軸器與動力軸相連接，因此裝配時必須進(jìn)行聯(lián)軸器的找正，使主動軸與從動軸在同一軸線上。電機(jī)瓦的發(fā)熱80%是由于對中不好造成的。

 

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，就會導(dǎo)致產(chǎn)生不平衡的離心力，從而使軸承發(fā)熱、振動，滾道嚴(yán)重磨損，直至破壞。這一點(diǎn)對于磨機(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)震動較大，往往會造成軸承提前失效。

 

檢查更換不及時

 

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，或有過大噪音無法調(diào)整時，應(yīng)及時更換。若檢查、更換不及時，則會造成軸承出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動等情況甚至轉(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)備地腳螺栓松動造成的振動，也會導(dǎo)致軸承滾道和滾動體產(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，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)振動偏大）會給生產(chǎn)造成長期隱患，大修時又重新更換了轉(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)半小時左右溫升便急劇達(dá)到80余℃。反復(fù)多次，造成窯系統(tǒng)無法正常運(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，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結(jié)合面尖角未倒鈍，軸承安裝后造成“夾幫”現(xiàn)象。對于新軸承座應(yīng)該注意裝配時的檢查，必要時按照“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?？陀^上減少了軸承潤滑油的供油量和循環(huán)量，也是軸承溫升過快的一個重要原因。針對這一情況我們在現(xiàn)場調(diào)高了供油壓力。（減少了油站安全閥處回油管閥門的開度）