论文部分内容阅读
摘 要:本文主要介绍了轴承的的使用寿命和制造、使用、保养等众多因素密切相关,展示了所有轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力,并展示了开发这种潜力的途径,因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。
关键词:使用寿命 检查 损坏过程 监测 润滑
英买油气处理厂机泵众多,轴承做为易损件,更换较为频繁,结合现场工作中遇到的情况,谈谈自己的心得和认识。
一、轴承的使用寿命
一般地说,轴承寿命是指轴承在实际的服务条件下(包括工作条件、环境条件、维护和保养条件等),能持续保持满足主动要求的工作性能和工作精度的特长服务期限。
根据新的轴承疲劳寿命理论,一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承,只要其承受的负荷足够轻松(不大于该轴承相应的某个持久性极限负荷值),则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。因此,只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大,绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承,轴承的润滑充分而又恰到好处,润滑剂绝对纯正而无杂质,并且不会老化变质,则这个轴承将会无限期地运转下去。
这个理论的重大意义不仅在于它提供了一个比某些寿命方程更为可靠的预测现代轴承寿命的工具,而且在于它展示了所有轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力,显示了开发这种潜力的途径,因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。但是,轴承寿命的无限只有在实验室的条件下才有可能“实现”,而这样的条件对于在一定工况下现场使用的轴承来说,既难实现也太昂贵。现场使用的轴承,其工作负荷往往大于其相应的疲劳持久性极限负荷,工作到一定的期限后,或晚或早总会由于本身材料达致疲劳极限,产生疲劳剥落而无法继续使用。即使某些轴承的工作负荷低于其相应的持久性极限负荷,也会由于难以根绝的轴承污染问题而发生磨损失效。总之,现场使用中的轴承或多或少不具备上述实验室的那些条件,而其中任一条件稍有不足,都会缩短轴承的可用期限,这就产生了轴承寿命的问题。
二、轴承的检查与选用、安装
以圆锥孔的进口轴承为例,可用下列方法补充检查轴承的旋转灵活性,具体操作如下:将锥孔轴承压入芯棒直至加上一定的径向预负荷,在这一预负荷下,当一只套圈转动时应听有滚动体均匀转动声。如果滚动体滑动而不是转动,则表示套圈几何形状缺陷或滚动体尺寸不均匀,轴承的旋转灵活性较差。
滚柱轴承在我厂使用较多,轴承负载呈线接触(区别于球轴承的点接触),耐冲击强。判断轴承的轴承体是否有杂响:左手握住轴承的轴承体内套,右手拨动外套使其旋转,听其是否有杂响。由于大部分仿冒产品的生产条件落后,完全手工作坊式操作,在生产过程中难免会掺进沙子一类的杂质,留在轴承体内,所以在旋转的时候会发出杂响。这是和严格执行生产标准、并且用机器操作的正厂品牌之间最大的不同。
目前轴承所使用的钢材是通过了真空处理,是一种高纯度材料,可以有效地延长轴承的使用寿命。另外有些高速的驱动马达上还配备有外球面滚子轴承,带有黄保持架的这些高性能、可靠性高的轴承确保了恶劣的环境下轴承性能。
轴承的安装方法,因轴承结构、配合、条件而异。一般,由于多为轴旋转,所以内圈需要过盈配合。圆柱孔轴承,多用压力机压入,或多用热装方法。锥孔的场合,直接安装在锥度轴上,或用套筒安装。安装外壳时,一般游隙配合多,外圈有过盈量,通常用压力机压入,也有冷却后安装的冷缩配合方法。用干冰作冷却剂,冷缩配合安装的场合,空气中的水分会凝结在轴承的表面。所以,需要适当的防锈措施。
三、轴承的损坏过程和监测
轴承的损坏过程大多是初期表现为疲劳损伤,一般可以表现为明显的加速度升高,随着疲劳的发展,逐渐出现振动速度和位移的升高,预示着轴承出现了疲劳破坏。
SKF进口滑动轴承在压力冲击载荷的重复作用下,外表层发作塑性变形和软化,部分损失变形,逐渐形成纹并一直扩大,而后随着磨屑的脱落,在受载外表层形成穴。个别轴瓦发作穴蚀时,是先涌现凹坑,而后这种凹坑逐渐扩张并引起合金层界面的开裂,裂纹沿着界面的平行方向扩大,直到剥落为止。
SKF进口轴承合金侵蚀有时是因为润滑油不纯,润滑油中所含的化学杂质(酸性氧化物等)使轴承合金氧化而生成酸性物质,引起轴承合金部分脱落,形成无规则的渺小裂孔或小凹坑。轴承合金侵蚀的重要起因是润滑油选用不当、轴承材料耐侵蚀性差,工作任务苛刻、温度过高等。
对轴承进行检测时,要细心关注振动值是否出现不稳定地摆动(建议使用模拟量的指针式仪器,可以观察的非常明显),如果出现摆动,预示着出现了不稳定的振动信号,加速度也大,特别是速度同时增大,极有可能存在轴承“耍套”故障。
用于滚动轴承的各类诊断技术中,振动监测仪监测法仍然是最主要的一种。总体而言,时域分析方法比较简便,适宜于噪音干扰小的场合,是简易诊断的好方法;频域诊断方法中,共振解调方法最为成熟可靠,适宜于进口轴承故障的精密诊断;时间-频率分析方法与共振解调方法相似,能正确刻划故障信号的时间及频率特征,更具优越性。关于轴承的正常温度因机器的热容量,散热量,转速及负载而不同。如果润滑、安装不合适,则轴承温度都会急骤上升,出现异常高温,这时必须停止运转,采取必要的防范措施。热感器可以随时监测轴承的工作温度,并实现温度超过规定值时自动报警或停止,防止燃轴事故发生。
四、正确选用、储存、使用轴承润滑剂
1.轴承润滑脂即用在轴承上的润滑脂,其目的是使轴承滚动面及滑动面间形成一层薄薄的油膜,以防止金属与金属直接接触,从而减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧粘,润滑脂对轴承作用如下:
1.1减少摩擦及磨损:在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分,防止金属直接接触,减少摩擦、磨损。
1.2延长疲劳寿命:轴承的转动疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。反之,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。
1.3排出摩擦热、冷却:循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热,或由外部传来的热,达到冷却的效果。防止轴承过热,防止润滑油自身老化。
1.4其他:还有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。
为充分发挥以上作用,务必选用适合于使用条件的润滑方法和优质的润滑剂,设计出可清除润滑剂中尘埃及防止外部异物侵入和润滑剂泄漏的适宜密封装置。
2.储存事项
润滑脂是一个胶体,在使用和储存中脂的结构将会受各种外界因素的影响而变化。
在库房存储时,温度不宜高于35℃,包装容器应密封,不能漏入水分和外来杂质。
当开桶取样品或产品后,不要在包装桶内留下孔洞状,应将取样品后的脂表面抹平,防止出现凹坑,否则基础油将被自然重力压挤而渗入取样留下的凹坑,而影响产品的质量。
3.使用事项
3.1加入量要适宜
加脂量过大,会使摩擦力矩增大,温度升高,耗脂量增大;而加脂量过少,则不能获得可靠润滑而发生干摩擦。一般来讲,适宜的加脂量为轴承内总空隙体积的1/3~1/2。
估算公式:Q=0.005 x D x B
Q——填充量,单位g
D——轴承外径,单位mm
B——轴承宽度,单位mm
3.2禁止不同品牌的润滑脂混用
由于润滑脂所使用的稠化剂、基础油以及添加剂都有所区别,混合使用后会引起胶体结构的变化,稠度变化,机械安定性等都要受影响。
3.3注意换脂周期以及使用过程管理
注意定期加注和更换润滑脂,在加换新脂时,应将废脂挤出,直到在排脂口见到新润滑脂时为止。加脂过程务必保持清洁,防止机械杂质、尘埃和砂粒的混入。
综归上述,一个轴承的的使用寿命和制造、使用、保养等众多因素密切相关,展示了所有轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力,并展示了开发这种潜力的途径,因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。
作者简介:胡斌(1973—),男,江苏人,大学本科,设备工程师。现供职于中石油塔里木油田分公司天然气事业部英买作业区。
关键词:使用寿命 检查 损坏过程 监测 润滑
英买油气处理厂机泵众多,轴承做为易损件,更换较为频繁,结合现场工作中遇到的情况,谈谈自己的心得和认识。
一、轴承的使用寿命
一般地说,轴承寿命是指轴承在实际的服务条件下(包括工作条件、环境条件、维护和保养条件等),能持续保持满足主动要求的工作性能和工作精度的特长服务期限。
根据新的轴承疲劳寿命理论,一只设计优秀、材质卓越、制造精良而且安装正确的轴承,只要其承受的负荷足够轻松(不大于该轴承相应的某个持久性极限负荷值),则这个轴承的材料将永远不会产生疲劳损坏。因此,只要轴承的工作环境温度适宜而且变化幅度不大,绝对无固体尘埃、有害气体和水分侵入轴承,轴承的润滑充分而又恰到好处,润滑剂绝对纯正而无杂质,并且不会老化变质,则这个轴承将会无限期地运转下去。
这个理论的重大意义不仅在于它提供了一个比某些寿命方程更为可靠的预测现代轴承寿命的工具,而且在于它展示了所有轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力,显示了开发这种潜力的途径,因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。但是,轴承寿命的无限只有在实验室的条件下才有可能“实现”,而这样的条件对于在一定工况下现场使用的轴承来说,既难实现也太昂贵。现场使用的轴承,其工作负荷往往大于其相应的疲劳持久性极限负荷,工作到一定的期限后,或晚或早总会由于本身材料达致疲劳极限,产生疲劳剥落而无法继续使用。即使某些轴承的工作负荷低于其相应的持久性极限负荷,也会由于难以根绝的轴承污染问题而发生磨损失效。总之,现场使用中的轴承或多或少不具备上述实验室的那些条件,而其中任一条件稍有不足,都会缩短轴承的可用期限,这就产生了轴承寿命的问题。
二、轴承的检查与选用、安装
以圆锥孔的进口轴承为例,可用下列方法补充检查轴承的旋转灵活性,具体操作如下:将锥孔轴承压入芯棒直至加上一定的径向预负荷,在这一预负荷下,当一只套圈转动时应听有滚动体均匀转动声。如果滚动体滑动而不是转动,则表示套圈几何形状缺陷或滚动体尺寸不均匀,轴承的旋转灵活性较差。
滚柱轴承在我厂使用较多,轴承负载呈线接触(区别于球轴承的点接触),耐冲击强。判断轴承的轴承体是否有杂响:左手握住轴承的轴承体内套,右手拨动外套使其旋转,听其是否有杂响。由于大部分仿冒产品的生产条件落后,完全手工作坊式操作,在生产过程中难免会掺进沙子一类的杂质,留在轴承体内,所以在旋转的时候会发出杂响。这是和严格执行生产标准、并且用机器操作的正厂品牌之间最大的不同。
目前轴承所使用的钢材是通过了真空处理,是一种高纯度材料,可以有效地延长轴承的使用寿命。另外有些高速的驱动马达上还配备有外球面滚子轴承,带有黄保持架的这些高性能、可靠性高的轴承确保了恶劣的环境下轴承性能。
轴承的安装方法,因轴承结构、配合、条件而异。一般,由于多为轴旋转,所以内圈需要过盈配合。圆柱孔轴承,多用压力机压入,或多用热装方法。锥孔的场合,直接安装在锥度轴上,或用套筒安装。安装外壳时,一般游隙配合多,外圈有过盈量,通常用压力机压入,也有冷却后安装的冷缩配合方法。用干冰作冷却剂,冷缩配合安装的场合,空气中的水分会凝结在轴承的表面。所以,需要适当的防锈措施。
三、轴承的损坏过程和监测
轴承的损坏过程大多是初期表现为疲劳损伤,一般可以表现为明显的加速度升高,随着疲劳的发展,逐渐出现振动速度和位移的升高,预示着轴承出现了疲劳破坏。
SKF进口滑动轴承在压力冲击载荷的重复作用下,外表层发作塑性变形和软化,部分损失变形,逐渐形成纹并一直扩大,而后随着磨屑的脱落,在受载外表层形成穴。个别轴瓦发作穴蚀时,是先涌现凹坑,而后这种凹坑逐渐扩张并引起合金层界面的开裂,裂纹沿着界面的平行方向扩大,直到剥落为止。
SKF进口轴承合金侵蚀有时是因为润滑油不纯,润滑油中所含的化学杂质(酸性氧化物等)使轴承合金氧化而生成酸性物质,引起轴承合金部分脱落,形成无规则的渺小裂孔或小凹坑。轴承合金侵蚀的重要起因是润滑油选用不当、轴承材料耐侵蚀性差,工作任务苛刻、温度过高等。
对轴承进行检测时,要细心关注振动值是否出现不稳定地摆动(建议使用模拟量的指针式仪器,可以观察的非常明显),如果出现摆动,预示着出现了不稳定的振动信号,加速度也大,特别是速度同时增大,极有可能存在轴承“耍套”故障。
用于滚动轴承的各类诊断技术中,振动监测仪监测法仍然是最主要的一种。总体而言,时域分析方法比较简便,适宜于噪音干扰小的场合,是简易诊断的好方法;频域诊断方法中,共振解调方法最为成熟可靠,适宜于进口轴承故障的精密诊断;时间-频率分析方法与共振解调方法相似,能正确刻划故障信号的时间及频率特征,更具优越性。关于轴承的正常温度因机器的热容量,散热量,转速及负载而不同。如果润滑、安装不合适,则轴承温度都会急骤上升,出现异常高温,这时必须停止运转,采取必要的防范措施。热感器可以随时监测轴承的工作温度,并实现温度超过规定值时自动报警或停止,防止燃轴事故发生。
四、正确选用、储存、使用轴承润滑剂
1.轴承润滑脂即用在轴承上的润滑脂,其目的是使轴承滚动面及滑动面间形成一层薄薄的油膜,以防止金属与金属直接接触,从而减少轴承内部摩擦及磨损,防止烧粘,润滑脂对轴承作用如下:
1.1减少摩擦及磨损:在构成轴承的套圈、滚动体及保持器的相互接触部分,防止金属直接接触,减少摩擦、磨损。
1.2延长疲劳寿命:轴承的转动疲劳寿命,在旋转中,滚动接触面润滑良好,则延长。反之,油粘度低,润滑油膜厚度不好,则缩短。
1.3排出摩擦热、冷却:循环给油法等可以用油排出由摩擦发生的热,或由外部传来的热,达到冷却的效果。防止轴承过热,防止润滑油自身老化。
1.4其他:还有防止异物侵入轴承内部,或防止生锈、腐蚀之效果。
为充分发挥以上作用,务必选用适合于使用条件的润滑方法和优质的润滑剂,设计出可清除润滑剂中尘埃及防止外部异物侵入和润滑剂泄漏的适宜密封装置。
2.储存事项
润滑脂是一个胶体,在使用和储存中脂的结构将会受各种外界因素的影响而变化。
在库房存储时,温度不宜高于35℃,包装容器应密封,不能漏入水分和外来杂质。
当开桶取样品或产品后,不要在包装桶内留下孔洞状,应将取样品后的脂表面抹平,防止出现凹坑,否则基础油将被自然重力压挤而渗入取样留下的凹坑,而影响产品的质量。
3.使用事项
3.1加入量要适宜
加脂量过大,会使摩擦力矩增大,温度升高,耗脂量增大;而加脂量过少,则不能获得可靠润滑而发生干摩擦。一般来讲,适宜的加脂量为轴承内总空隙体积的1/3~1/2。
估算公式:Q=0.005 x D x B
Q——填充量,单位g
D——轴承外径,单位mm
B——轴承宽度,单位mm
3.2禁止不同品牌的润滑脂混用
由于润滑脂所使用的稠化剂、基础油以及添加剂都有所区别,混合使用后会引起胶体结构的变化,稠度变化,机械安定性等都要受影响。
3.3注意换脂周期以及使用过程管理
注意定期加注和更换润滑脂,在加换新脂时,应将废脂挤出,直到在排脂口见到新润滑脂时为止。加脂过程务必保持清洁,防止机械杂质、尘埃和砂粒的混入。
综归上述,一个轴承的的使用寿命和制造、使用、保养等众多因素密切相关,展示了所有轴承的疲劳寿命都有着可观的开发潜力,并展示了开发这种潜力的途径,因而对轴承产品的开发、质量管理和应用技术有着深远的影响。
作者简介:胡斌(1973—),男,江苏人,大学本科,设备工程师。现供职于中石油塔里木油田分公司天然气事业部英买作业区。