浙江银驰轴承科技有限公司

【技术论坛】探秘轴承之伤

2017-11-07

来源:铁姆肯公司
  在工业生产中,机械设备可靠、安全的运转不仅影响到企业盈利更关乎生命安全!
  轴承在机械设备中属于关键零部件,是所有旋转机械的基础。然而,轴承却常常由于其机械结构相对简单遭到“误解”——人们觉得这是Z不应该出现故障的部件。所以一旦出现轴承损坏时,往往听到Z多的质疑便是“轴承这么快就坏了,寿命这么短,肯定是质量有问题!”
  然而导致轴承损伤的真正缘由有多少被了解呢?
  轴承的寿命能有多长?
  在讨论轴承损伤之前,让我们先理清一下轴承寿命的概念。
  我们平时所说的或者技术文件里面规定的轴承寿命其实是疲劳寿命,是指轴承在理想的润滑及安装使用条件下纯粹由于轴承材料本身在工作过程中疲劳而产生的一定大小的起源于亚表层的剥落时所经历的时间或公里数。
  简言之,轴承寿命就是理想状态下轴承从完好到一定尺寸的剥落之间的时间长短。
  然而一般的轴承寿命数据出自于实验室,而实际使用中往往因无法达到理想寿命而提前报废。也就是说,使用寿命是实际工作中更常用的衡量指标。
  轴承的损伤
  实际工作中,轴承的工作环境并不像人们想的那么“安逸”——严重污染、不良润滑、极高温度、剧烈振动都是“家常便饭”。统计数据表明,90%的轴承损伤来自于外界因素,仅有10%的损伤来自于轴承自身材料的疲劳剥落。这就是说,非疲劳损伤是影响轴承使用寿命的关键因素。
  铁姆肯公司工程服务人员在长期的积累中发现,异物、腐蚀、润滑不足及过载等因素是导致大部分非疲劳损伤的主要原因。
微粒污染物造成圆锥滚子轴承磨损
显微镜下拍摄,反映了碎屑污染物对轴承滚道的损伤
大颗粒污染物嵌入软质保持架材料导致槽痕
内圈滚道和滚子受到高度腐蚀和点蚀
  而在众多导致轴承损伤的原因中,润滑不足又是Z为“致命”的问题。
  润滑不足导致的轴承损伤可分为以下四级。
  一级损伤——热变色
骤升的工作温度导致变色
  二级损伤——擦伤和剥落
重载、低速或是骤升的工作温度使油膜过薄导致微剥落
  三级损伤——滚子端过热导致热损伤
金属间接触导致圆锥滚子的热损伤
  四级损伤——整个轴承锁死
整个轴承严重变形锁死
  此外,安装不当也是直接影响轴承性能和寿命的重要因素之一。
  轴承损伤分析
  面对众多的轴承损伤情形,正确找出背后的原因才能在未来对轴承的维护保养中有效避免,让轴承延续应有的寿命。
  通常来讲,初步判断轴承损伤原因可以依照以下四步:
  (1)记录数据:在轴承损伤的时间保持现场原状,收集设备的运行参数,保证真实并完整无缺的记录。同时查看主机制造工艺和历史检修记录等。一些参数的差异往往会决定轴承寿命的长短。例如:如果载荷加大一倍,轴承寿命降为1/10;如果运行温度提高10度,油脂寿命下降1/2。
  (2)部件拆装检查:对所有的相关部件进行初步检查、拍照,根据设备的工作原理以及损伤的状况进行推理分析,筛选出可疑的部件,然后做进一步的测量或验证工作。当然,这一步非常考验工作人员的经验。
  (3)润滑剂样本备份:轴承的正常运转离不开润滑剂的辅助。要及时收集损坏轴承运转时使用的润滑剂,进行取样分析。
 
  (4)精确检查:对部件进行清洗并仔细检查,由于我们所看到的多数已经损坏严重,很多都是二次附带的损坏,因此甄别主要的损伤类型成为这一步的关键。必要情况下,还要进行实验室轴承零部件的详细分析,对应出各种不同的轴承损伤模式。
  然而,完成以上四步只能得出初步的结论,很有可能需要再检查一些尚未损坏的或者在损坏早期的轴承来进一步验证这个初步结论。而要完成一个完整的损伤分析,再次验证是必要的步骤。而且,在条件允许的情况下如果能进行故障再现就更好了。
  通过上述分析过程不难看出,想要判断轴承损坏的真正原因并不容易,需要经过一个长且细致的过程。如果仅从一块碎片或某一零件来判断损坏原因,可能得出过于片面的结论,而忽视真正的原因。
  铁姆肯公司的服务工程师们在长期的实践中积累了丰富的经验,不但可以帮助企业有效鉴别轴承损伤原因,还能在轴承使用方法上给出专业的建议。如果您在轴承损伤方面有任何问题或难以处理的复杂情况,欢迎随时联系铁姆肯公司服务工程师。