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摘 要:众所周知,作为机电设备必不可少的配件,滚动轴承的质量高低直接关乎机电设备运行的安全。现阶段,随着我国制造业的跨越式发展,对滚动轴承的要求也与日俱增。就当前来讲,滚动轴承仍不可避免地出现这样或那样的故障,并成为影响机电设备运行安全的突出问题,因此,提高滚动轴承的检修技术水准显得尤为必要。本文首先论述滚动轴承“发热”出现的具体原因,接着就轴承“发热”查验判断的方法以及相应的解决措施做一番系统分析。
关键词:滚动轴承;轴承“发热”;机电设备;原因;解决措施
前 言
毋庸置疑,一般情况下,机电设备滚动轴承工作过程中的条件是相当恶劣的,其不单要承载固定的轴向力以及庞大的轴重,更要承受极端风、雨、雪、沙等天气所带来的强大冲击。除此以外,因滚动轴承自身的结构特征,在运行过程中滚子同保持架、内外滚道同滚子之间的摩擦,使轴承显著“发热”,而该现象同轴承的类别、表面粗糙程度、润滑脂的数量和质量、温度的改变、设备自身的技术性能以及运速等诸多因素有着紧密的关联。本文着重对滚动轴承“发热”现象出现的原因和解决方法进行科学探究。
1.滚动轴承“发热”出现的原因
1.1.滚动轴承本身的加工质量较差
国内生产的圆柱轴承零件,像外挡边、滚子和保持架等加工质量较为低下,而轴承的保持架在运行过程中要依靠自身重力下落并同外圈和滚子发生相对运动,经摩擦便会产生热量。此外,以轴承钢为原材料的外圈、滚子和以青铜为原料的保持架所组成的摩擦副,所能承受异物的能力比较低,虽然具备轴承油脂的润滑作用,然而,如若摩擦的表面比较粗糙,微观凸峰在相遇时会冲破运行中产生的油膜,出现半干摩擦的情形。轴承高速运行的同时,这类摩擦热会持续上升,微观凸的起点逐渐熔化,在临近的金属上出现咬焊,伴随这种情况的出现,润滑脂会有形成的金属粉末,这样一来,滚动轴承的润滑性能便每况愈下,轴承温度便会上升。
1.2.车轮受损增大对滚动轴承的冲击
车轮踏面常出现缺损、摩擦损伤以及个别方位凹陷等问题,久而久之,车轮会不间断地受到冲击力,在这种情况下,滚动轴承势必承受同样的冲击力,受该类冲击力的影响,滚动轴承会接连发生保持架和滚子裂纹,最终产生轴承“发热”。
1.3.转向架检修质量不过关
转向架技术品质的好坏,直接关系到滚动轴承“发热”出现的概率。转向架在检修及检修完毕后,假若违反操作规程,调整或测量侧架、摇枕等相关零配件的尺寸,摇枕、弹簧、侧架等磨损严重方位无法获得有效修复,转向架的每一部位缝隙不能顺利调整,转向架的侧架框和轴承的承载鞍所形成的横向缝隙同承载鞍的挡边外部和后档凸起边缘间的横向缝隙,将会让转向架呈现为菱形的状态。同时,当横向缝隙增大到一定程度时,轴承所受到的横向冲击力也会相应增大,轴承零部件会受损;如若横向的缝隙偏小,轴承该具有的横向移动量会被限制,进而增加滚子转动的难度,以致于卡死,。假若滚动轴承运行在曲线上,轴承表面的轴向力会进一步增大,轴承内部会凝集较大量的摩擦热,造成轴承“发热”。
1.4.轴承材质比较差
由于轴承材质的纯净度低、冶金质量不高,尤其是轴承表面存有过量的大块杂物,易引发疲劳裂纹,并进一步演变为点蚀剥离等问题。机电设备在临时修理时,在执行电焊作业的任务时,电流经由轴承时打火,点蚀轴承,轴承的常规组织会受损,点蚀便成为滚动轴承疲劳工作的根源,产生斑状剥离。轴承一旦有剥离出现,运行中的相应部位会有所损伤,陷于恶性循环的困境。
1.5.轴承润滑性能欠佳
位于轴承前后的密封圈,若有变质、裂变、受损、老化等现象,导致轴箱自身的密封不够严格,内部有水分进入,轴承被检修后会留存一些柴油、汽油等洗涤剂,使轴承的润滑油脂稀释,油脂便变质。另外,如若在定期检修时,油脂未能注入轴承的内部,轴承的润滑作用同样失效。
2.滚动轴承“发热”的查验判断方法
2.1.通过滚动轴承外部的故障特征进行判断
但凡出现故障的滚动轴承,均可经外观窥探出,故障不同,所表现出的特征自然各异。然而,这些特征均有下列共性:轴承外套、油脂向外溢出、色彩发生变化、轴承裂变受损、轴温反常等。在检修时通过观察故障外观特征,再细致判断,便不难明确故障的具体位置。
2.2.比较轴温明确出现故障的具体位置
检查中假如发现滚动轴承的温度偏离正常时,要比较轴承温度,科学明确出现故障的部位。可通过同一机电设备的八轴承比、同一侧的四轴对比、同一组轴承的前后对比,针对红外线预测到的较高轴温,需及时反馈给负责人员,做好记录工作。
针对出现故障的轴承“发热”,还可经油脂鉴别的办法判别相应的故障,在同一类轴承中如有发现异状的轴,需稳妥地开展科学分析,有效防范安全事故。
2.3.用手触摸轴承锁定轴承“发热”方位
用手触摸轴温时,需用对热感应较为敏锐的手指背部,触摸轴承的底部外套方位,当发现温度异常时要用手触摸前后两个位置,具体的触摸时长需坚持夏季多于3秒、冬季多于5秒。
2.4.听车轮振动时的响声以及轴承摩擦音
机电设备运行时会出现踏面剥离、个别部位摩擦损伤等问题,再加上车轮振动过大,给轴承和零配件所带来的影响是负面的。从这个视角看,有必要细致入微地检查振动剧烈的滚动轴承,以便于尽早查明“发热”的故障来源。
3.解决滚动轴承“发热”问题的可行性对策
3.1.确保轴承材料的优质化
轴承材质的好坏在很大意义上决定了轴承寿命的长短,为保证机电设备的运行安全,满足轴承的应用需求,可采用真空冶炼与真空脱氧的高质量合金钢。
3.2.改进轴承结构,满足轴承的精度要求
当前一个时期,世界先进国家修建铁路时所使用的滚动轴承主要有圆柱滚子与圆锥滚子两类结构。伴随机电设备的提速,众多实践表明,运用圆锥滚子轴承的性能较优,这主要是由于在高负荷状态下,圆锥滚子轴承所承受的负荷源自于滚道承受,而滚道同滚子产生的是滚动摩擦,同时显著减小了该轴承的摩擦力矩,而较小的摩擦力矩又能让轴温下降。
3.3.检修单位、部门要加大监控、检修的力度
为有效避免滚动轴承的“发热”故障,检修单位、部门首要的任务便是强化监控,不断采用当代最前沿的判别检测技术,密切追踪零配件的运行状态,借助于红外线预测器、轴温报警装备以及超声波探测仪等技术设备,提高故障预测的精确度,切实把事故风险降低到最小限度。其次,检修的限度要能科学地把握,尤其是车轮部位的损伤剥离,强化轴箱定位仪器的养护与维修,依照工艺流程做好检修任务。另外,检修轴承的每道工序需严格控制,要定时定期进行轴承的外观检查,确保各部位均合乎技术标准。
3.4.提高转向架检修的质量
轴承“发热”的减少有赖于轴向力的克服,所以,在检修机电设备时需运用专门的卡尺明确轴箱支柱距离、转向架对角线的尺寸差值,不然会导致轴箱的错位,使轴承承受不一样的力度。对于车轴的中心距也要获得保证,先测量轴肩距,再据此配备防尘挡圈和内圈以便于保证轴颈的中心距离。
4.结 语
综上所述,滚动轴承“发热”的出现,其原因是多方面的,必须严密细致地查清故障发生的原因,再根据故障判别的方法原则采取一系列可行性措施,唯有如此,才会从根源上避免轴承“发热”的出现,提高滚动轴承的安全可靠性。
参考文献:
[1] 王银生. 货车无轴箱滚动轴承“发热”的判断及处理方法[J].铁道工人. 2013(02)
[2] 梁钢. 列检对货车滚动轴承保持架破损故障的判断[J].铁道机车车辆工人. 2012(12)
[3] 董奇志,王正军. 轴承磨合试验机的改进建议[J].车辆工艺. 2011(06)
[4] 刘祥峰,邓立,皮凤石. 货车滚动轴承迷宫式密封装置引发轴承“发热”原因分析和对策[J].铁道技术监督. 2009(11)
[5] 杨勇. 货车滚动轴承两种常见故障原因及对策[J].铁道机车车辆工人. 2011(12)
[6] 宫辉. 货车滚动轴承密封装置故障的原因分析及防范措施[J].上海铁道科技. 2013(02)
关键词:滚动轴承;轴承“发热”;机电设备;原因;解决措施
前 言
毋庸置疑,一般情况下,机电设备滚动轴承工作过程中的条件是相当恶劣的,其不单要承载固定的轴向力以及庞大的轴重,更要承受极端风、雨、雪、沙等天气所带来的强大冲击。除此以外,因滚动轴承自身的结构特征,在运行过程中滚子同保持架、内外滚道同滚子之间的摩擦,使轴承显著“发热”,而该现象同轴承的类别、表面粗糙程度、润滑脂的数量和质量、温度的改变、设备自身的技术性能以及运速等诸多因素有着紧密的关联。本文着重对滚动轴承“发热”现象出现的原因和解决方法进行科学探究。
1.滚动轴承“发热”出现的原因
1.1.滚动轴承本身的加工质量较差
国内生产的圆柱轴承零件,像外挡边、滚子和保持架等加工质量较为低下,而轴承的保持架在运行过程中要依靠自身重力下落并同外圈和滚子发生相对运动,经摩擦便会产生热量。此外,以轴承钢为原材料的外圈、滚子和以青铜为原料的保持架所组成的摩擦副,所能承受异物的能力比较低,虽然具备轴承油脂的润滑作用,然而,如若摩擦的表面比较粗糙,微观凸峰在相遇时会冲破运行中产生的油膜,出现半干摩擦的情形。轴承高速运行的同时,这类摩擦热会持续上升,微观凸的起点逐渐熔化,在临近的金属上出现咬焊,伴随这种情况的出现,润滑脂会有形成的金属粉末,这样一来,滚动轴承的润滑性能便每况愈下,轴承温度便会上升。
1.2.车轮受损增大对滚动轴承的冲击
车轮踏面常出现缺损、摩擦损伤以及个别方位凹陷等问题,久而久之,车轮会不间断地受到冲击力,在这种情况下,滚动轴承势必承受同样的冲击力,受该类冲击力的影响,滚动轴承会接连发生保持架和滚子裂纹,最终产生轴承“发热”。
1.3.转向架检修质量不过关
转向架技术品质的好坏,直接关系到滚动轴承“发热”出现的概率。转向架在检修及检修完毕后,假若违反操作规程,调整或测量侧架、摇枕等相关零配件的尺寸,摇枕、弹簧、侧架等磨损严重方位无法获得有效修复,转向架的每一部位缝隙不能顺利调整,转向架的侧架框和轴承的承载鞍所形成的横向缝隙同承载鞍的挡边外部和后档凸起边缘间的横向缝隙,将会让转向架呈现为菱形的状态。同时,当横向缝隙增大到一定程度时,轴承所受到的横向冲击力也会相应增大,轴承零部件会受损;如若横向的缝隙偏小,轴承该具有的横向移动量会被限制,进而增加滚子转动的难度,以致于卡死,。假若滚动轴承运行在曲线上,轴承表面的轴向力会进一步增大,轴承内部会凝集较大量的摩擦热,造成轴承“发热”。
1.4.轴承材质比较差
由于轴承材质的纯净度低、冶金质量不高,尤其是轴承表面存有过量的大块杂物,易引发疲劳裂纹,并进一步演变为点蚀剥离等问题。机电设备在临时修理时,在执行电焊作业的任务时,电流经由轴承时打火,点蚀轴承,轴承的常规组织会受损,点蚀便成为滚动轴承疲劳工作的根源,产生斑状剥离。轴承一旦有剥离出现,运行中的相应部位会有所损伤,陷于恶性循环的困境。
1.5.轴承润滑性能欠佳
位于轴承前后的密封圈,若有变质、裂变、受损、老化等现象,导致轴箱自身的密封不够严格,内部有水分进入,轴承被检修后会留存一些柴油、汽油等洗涤剂,使轴承的润滑油脂稀释,油脂便变质。另外,如若在定期检修时,油脂未能注入轴承的内部,轴承的润滑作用同样失效。
2.滚动轴承“发热”的查验判断方法
2.1.通过滚动轴承外部的故障特征进行判断
但凡出现故障的滚动轴承,均可经外观窥探出,故障不同,所表现出的特征自然各异。然而,这些特征均有下列共性:轴承外套、油脂向外溢出、色彩发生变化、轴承裂变受损、轴温反常等。在检修时通过观察故障外观特征,再细致判断,便不难明确故障的具体位置。
2.2.比较轴温明确出现故障的具体位置
检查中假如发现滚动轴承的温度偏离正常时,要比较轴承温度,科学明确出现故障的部位。可通过同一机电设备的八轴承比、同一侧的四轴对比、同一组轴承的前后对比,针对红外线预测到的较高轴温,需及时反馈给负责人员,做好记录工作。
针对出现故障的轴承“发热”,还可经油脂鉴别的办法判别相应的故障,在同一类轴承中如有发现异状的轴,需稳妥地开展科学分析,有效防范安全事故。
2.3.用手触摸轴承锁定轴承“发热”方位
用手触摸轴温时,需用对热感应较为敏锐的手指背部,触摸轴承的底部外套方位,当发现温度异常时要用手触摸前后两个位置,具体的触摸时长需坚持夏季多于3秒、冬季多于5秒。
2.4.听车轮振动时的响声以及轴承摩擦音
机电设备运行时会出现踏面剥离、个别部位摩擦损伤等问题,再加上车轮振动过大,给轴承和零配件所带来的影响是负面的。从这个视角看,有必要细致入微地检查振动剧烈的滚动轴承,以便于尽早查明“发热”的故障来源。
3.解决滚动轴承“发热”问题的可行性对策
3.1.确保轴承材料的优质化
轴承材质的好坏在很大意义上决定了轴承寿命的长短,为保证机电设备的运行安全,满足轴承的应用需求,可采用真空冶炼与真空脱氧的高质量合金钢。
3.2.改进轴承结构,满足轴承的精度要求
当前一个时期,世界先进国家修建铁路时所使用的滚动轴承主要有圆柱滚子与圆锥滚子两类结构。伴随机电设备的提速,众多实践表明,运用圆锥滚子轴承的性能较优,这主要是由于在高负荷状态下,圆锥滚子轴承所承受的负荷源自于滚道承受,而滚道同滚子产生的是滚动摩擦,同时显著减小了该轴承的摩擦力矩,而较小的摩擦力矩又能让轴温下降。
3.3.检修单位、部门要加大监控、检修的力度
为有效避免滚动轴承的“发热”故障,检修单位、部门首要的任务便是强化监控,不断采用当代最前沿的判别检测技术,密切追踪零配件的运行状态,借助于红外线预测器、轴温报警装备以及超声波探测仪等技术设备,提高故障预测的精确度,切实把事故风险降低到最小限度。其次,检修的限度要能科学地把握,尤其是车轮部位的损伤剥离,强化轴箱定位仪器的养护与维修,依照工艺流程做好检修任务。另外,检修轴承的每道工序需严格控制,要定时定期进行轴承的外观检查,确保各部位均合乎技术标准。
3.4.提高转向架检修的质量
轴承“发热”的减少有赖于轴向力的克服,所以,在检修机电设备时需运用专门的卡尺明确轴箱支柱距离、转向架对角线的尺寸差值,不然会导致轴箱的错位,使轴承承受不一样的力度。对于车轴的中心距也要获得保证,先测量轴肩距,再据此配备防尘挡圈和内圈以便于保证轴颈的中心距离。
4.结 语
综上所述,滚动轴承“发热”的出现,其原因是多方面的,必须严密细致地查清故障发生的原因,再根据故障判别的方法原则采取一系列可行性措施,唯有如此,才会从根源上避免轴承“发热”的出现,提高滚动轴承的安全可靠性。
参考文献:
[1] 王银生. 货车无轴箱滚动轴承“发热”的判断及处理方法[J].铁道工人. 2013(02)
[2] 梁钢. 列检对货车滚动轴承保持架破损故障的判断[J].铁道机车车辆工人. 2012(12)
[3] 董奇志,王正军. 轴承磨合试验机的改进建议[J].车辆工艺. 2011(06)
[4] 刘祥峰,邓立,皮凤石. 货车滚动轴承迷宫式密封装置引发轴承“发热”原因分析和对策[J].铁道技术监督. 2009(11)
[5] 杨勇. 货车滚动轴承两种常见故障原因及对策[J].铁道机车车辆工人. 2011(12)
[6] 宫辉. 货车滚动轴承密封装置故障的原因分析及防范措施[J].上海铁道科技. 2013(02)