【壓縮機(jī)網(wǎng)】1.故障形式
?。?)軸承轉(zhuǎn)動困難、發(fā)熱;
?。?)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)有異聲;
(3)軸承產(chǎn)生振動;
?。?)內(nèi)座圈剝落、開裂;
?。?)外座圈剝落、開裂;
(6)軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕。
2.故障原因分析
(1)裝配前檢查不仔細(xì),軸承在裝配前要先清洗并認(rèn)真檢查軸承的內(nèi)外座圈、滾動體和保持架,是否有生銹、毛刺、碰傷和裂紋;檢查軸承間隙是否合適,轉(zhuǎn)動是否輕快自如,有無突然卡止的現(xiàn)象;同時檢查軸徑和軸承座孔的尺寸、圓度和圓柱度及其表面是否有毛刺或凹凸不平等。對于對開式軸承座,要求軸承蓋和軸承底座接合面處與外座圈的外圓面之間,應(yīng)留出0.1mm~0.25mm間隙,以防止外座兩側(cè)“瓦口”處出現(xiàn)“夾幫”現(xiàn)象導(dǎo)致的間隙減小,磨損加快,使軸承過早損壞。
?。?)裝配不當(dāng)。裝配不當(dāng)會導(dǎo)致軸承出現(xiàn)上述的各種故障形式,以及以下的幾種情況:
A.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)荷情況下工作的離心泵、離心機(jī)、減速機(jī)、電動機(jī)和離心式壓縮機(jī)的軸與軸承內(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(大多數(shù)軸承的內(nèi)座圈為旋轉(zhuǎn)座圈,外座圈不為旋轉(zhuǎn)座圈,少部分軸承則相反),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)外座圈在按裝時開裂。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。
B.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。z*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。
C.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℃,z*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、甚至開裂。
D.裝配時間隙調(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,而切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。一般用墊片調(diào)整軸向間隙,有的也可用螺釘或止推環(huán)調(diào)整。
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。
由上述可知,不論間隙可調(diào)整或間隙不可調(diào)的滾動軸承,它們在裝配時都要調(diào)整好軸向間隙(但有些間隙不可調(diào)的軸承不必留軸向間隙),以補(bǔ)償軸在溫度升高時的熱伸長,從而保證滾動體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若軸向間隙過小時,會造成軸承轉(zhuǎn)動困難、發(fā)熱,甚至使?jié)L動體卡死或破損;若軸向間隙過大,則會導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生異聲,甚至?xí)斐蓢?yán)重振動或使保持架破壞。
E.聯(lián)軸器找正不當(dāng)
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。
?。?)潤滑不良 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)溫度過高時就會變質(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,也會造成軸承溫度升高或產(chǎn)生異聲。
?。?)轉(zhuǎn)子不平衡 一般來說,運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)子在裝配前都要進(jìn)行動、靜平衡,所以,軸承是不會出現(xiàn)問題的。但有些轉(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。
(5)檢查更換不及時 軸承運(yùn)行過程中,按規(guī)定定期進(jìn)行檢查,若出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動等情況,要及時停車查找原因,消除故障,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。
(6) 滾動軸承噪音一種是軸承本身產(chǎn)生的,即軸承固有的噪聲;另一種是軸承裝機(jī)后才產(chǎn)生的噪聲,與軸承本身的噪聲無關(guān).通過聽聲音可以分析出一些問題.a )固有噪聲:滾道聲『 各種軸承和滾動摩擦聲(圓柱滾子軸承)是滾動軸承固有的聲音.』 滾道聲是由滾動體與滾道接觸時的彈性特性產(chǎn)生的,當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時,滾動體在滾道上滾動而發(fā)出的一種連續(xù)而圓滑的聲音;不正常的滾動摩擦聲可發(fā)出“咯吱、咯吱”之類不舒服的金屬摩擦異常聲音,潤滑良好時不會發(fā)出這樣的聲音.所以在一般情況下不成問題,只有噪聲增大之后才需注意.b)與軸承制造有關(guān)的噪聲:這里包括保持架噪聲和顫音,保持架噪聲主要發(fā)生在球軸承和圓錐滾子軸承中,當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時由于保持架的振動以及保持架與滾動體發(fā)生撞擊會發(fā)出聲音.這種聲音具有周期性.顫音(各種軸承)是有一定頻率的聲音,是由于滾道面上有較大的波紋度引起的振動而產(chǎn)生的. c)使用不當(dāng)引起的噪聲:對于各種軸承均存在.當(dāng)軸承滾道表面或滾動體表面受到碰傷、壓坑、銹蝕,那么就會產(chǎn)生有一定周期的噪聲和振動.當(dāng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有塵埃侵入時就會產(chǎn)生污物噪聲.這種噪聲是非周期性的,同樣也伴有振動,其聲音大小不固定,時有時無.
(7) 軸承的振動對軸承的失效影響很明顯.例如:剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承振動檢測中反映出來,所以通過采用特殊的軸承振動測量裝置(頻率分析器和振動儀等)可測量出振動的大小,通過頻率分布可推斷出異常振動的具體情況,測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同,因此需要事先對每臺機(jī)器的測量值進(jìn)行分析比較后確定判定標(biāo)準(zhǔn).
(8) 通常軸承的溫度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)開始慢慢升高,1 至2小時后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).軸承的正常溫度因機(jī)器的熱容量、散熱量、轉(zhuǎn)速和負(fù)載而不同.如果潤滑、安裝不合適,則軸承溫度會急驟上升,會出現(xiàn)異常高溫,這時必須停機(jī)并采取必要的防范措施。
3.消除故障的方法
?。?)更換軸承時,要對新軸承進(jìn)行認(rèn)真檢查,同時對軸徑及軸承座孔和轉(zhuǎn)子進(jìn)行細(xì)致的檢查;
?。?)裝配和拆卸軸承時,嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝,認(rèn)真操作,避免裝拆不當(dāng)導(dǎo)致的軸承損壞;
?。?)按時加油換油,保證軸承工作狀況始終處于良好狀況;
?。?)運(yùn)行中認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)故障隱患,及時消除。
?。?)軸承轉(zhuǎn)動困難、發(fā)熱;
?。?)軸承運(yùn)轉(zhuǎn)有異聲;
(3)軸承產(chǎn)生振動;
?。?)內(nèi)座圈剝落、開裂;
?。?)外座圈剝落、開裂;
(6)軸承滾道和滾動體產(chǎn)生壓痕。
2.故障原因分析
(1)裝配前檢查不仔細(xì),軸承在裝配前要先清洗并認(rèn)真檢查軸承的內(nèi)外座圈、滾動體和保持架,是否有生銹、毛刺、碰傷和裂紋;檢查軸承間隙是否合適,轉(zhuǎn)動是否輕快自如,有無突然卡止的現(xiàn)象;同時檢查軸徑和軸承座孔的尺寸、圓度和圓柱度及其表面是否有毛刺或凹凸不平等。對于對開式軸承座,要求軸承蓋和軸承底座接合面處與外座圈的外圓面之間,應(yīng)留出0.1mm~0.25mm間隙,以防止外座兩側(cè)“瓦口”處出現(xiàn)“夾幫”現(xiàn)象導(dǎo)致的間隙減小,磨損加快,使軸承過早損壞。
?。?)裝配不當(dāng)。裝配不當(dāng)會導(dǎo)致軸承出現(xiàn)上述的各種故障形式,以及以下的幾種情況:
A.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)荷情況下工作的離心泵、離心機(jī)、減速機(jī)、電動機(jī)和離心式壓縮機(jī)的軸與軸承內(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(大多數(shù)軸承的內(nèi)座圈為旋轉(zhuǎn)座圈,外座圈不為旋轉(zhuǎn)座圈,少部分軸承則相反),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)外座圈在按裝時開裂。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。
B.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。z*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。
C.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℃,z*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、甚至開裂。
D.裝配時間隙調(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,而切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。一般用墊片調(diào)整軸向間隙,有的也可用螺釘或止推環(huán)調(diào)整。
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。
由上述可知,不論間隙可調(diào)整或間隙不可調(diào)的滾動軸承,它們在裝配時都要調(diào)整好軸向間隙(但有些間隙不可調(diào)的軸承不必留軸向間隙),以補(bǔ)償軸在溫度升高時的熱伸長,從而保證滾動體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。若軸向間隙過小時,會造成軸承轉(zhuǎn)動困難、發(fā)熱,甚至使?jié)L動體卡死或破損;若軸向間隙過大,則會導(dǎo)致運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生異聲,甚至?xí)斐蓢?yán)重振動或使保持架破壞。
E.聯(lián)軸器找正不當(dāng)
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。
?。?)潤滑不良 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)溫度過高時就會變質(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,也會造成軸承溫度升高或產(chǎn)生異聲。
?。?)轉(zhuǎn)子不平衡 一般來說,運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)子在裝配前都要進(jìn)行動、靜平衡,所以,軸承是不會出現(xiàn)問題的。但有些轉(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。
(5)檢查更換不及時 軸承運(yùn)行過程中,按規(guī)定定期進(jìn)行檢查,若出現(xiàn)發(fā)熱、異聲、振動等情況,要及時停車查找原因,消除故障,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。
(6) 滾動軸承噪音一種是軸承本身產(chǎn)生的,即軸承固有的噪聲;另一種是軸承裝機(jī)后才產(chǎn)生的噪聲,與軸承本身的噪聲無關(guān).通過聽聲音可以分析出一些問題.a )固有噪聲:滾道聲『 各種軸承和滾動摩擦聲(圓柱滾子軸承)是滾動軸承固有的聲音.』 滾道聲是由滾動體與滾道接觸時的彈性特性產(chǎn)生的,當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時,滾動體在滾道上滾動而發(fā)出的一種連續(xù)而圓滑的聲音;不正常的滾動摩擦聲可發(fā)出“咯吱、咯吱”之類不舒服的金屬摩擦異常聲音,潤滑良好時不會發(fā)出這樣的聲音.所以在一般情況下不成問題,只有噪聲增大之后才需注意.b)與軸承制造有關(guān)的噪聲:這里包括保持架噪聲和顫音,保持架噪聲主要發(fā)生在球軸承和圓錐滾子軸承中,當(dāng)軸承旋轉(zhuǎn)時由于保持架的振動以及保持架與滾動體發(fā)生撞擊會發(fā)出聲音.這種聲音具有周期性.顫音(各種軸承)是有一定頻率的聲音,是由于滾道面上有較大的波紋度引起的振動而產(chǎn)生的. c)使用不當(dāng)引起的噪聲:對于各種軸承均存在.當(dāng)軸承滾道表面或滾動體表面受到碰傷、壓坑、銹蝕,那么就會產(chǎn)生有一定周期的噪聲和振動.當(dāng)軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)中有塵埃侵入時就會產(chǎn)生污物噪聲.這種噪聲是非周期性的,同樣也伴有振動,其聲音大小不固定,時有時無.
(7) 軸承的振動對軸承的失效影響很明顯.例如:剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承振動檢測中反映出來,所以通過采用特殊的軸承振動測量裝置(頻率分析器和振動儀等)可測量出振動的大小,通過頻率分布可推斷出異常振動的具體情況,測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同,因此需要事先對每臺機(jī)器的測量值進(jìn)行分析比較后確定判定標(biāo)準(zhǔn).
(8) 通常軸承的溫度隨著運(yùn)轉(zhuǎn)開始慢慢升高,1 至2小時后達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài).軸承的正常溫度因機(jī)器的熱容量、散熱量、轉(zhuǎn)速和負(fù)載而不同.如果潤滑、安裝不合適,則軸承溫度會急驟上升,會出現(xiàn)異常高溫,這時必須停機(jī)并采取必要的防范措施。
3.消除故障的方法
?。?)更換軸承時,要對新軸承進(jìn)行認(rèn)真檢查,同時對軸徑及軸承座孔和轉(zhuǎn)子進(jìn)行細(xì)致的檢查;
?。?)裝配和拆卸軸承時,嚴(yán)格執(zhí)行檢修工藝,認(rèn)真操作,避免裝拆不當(dāng)導(dǎo)致的軸承損壞;
?。?)按時加油換油,保證軸承工作狀況始終處于良好狀況;
?。?)運(yùn)行中認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)故障隱患,及時消除。
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