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轴承常见故障及诊断?

文章出处:洁普环保  发表时间:2017-08-01

    滚动轴承的故障类型大致有6种,即:腐蚀、摩擦、过热、烧伤、磨损、疲劳剥落等。其中,磨损和疲劳剥落是常见的故障形式。故障诊断的方法有:转矩测定法、转速测定法、温度测定法、油分析法、振动法等。其中,振动法适用性强,效果好,测试信号处理简单直观,使用广泛。

1.故障识别:

    运转中的检查项目有轴承的滚动声、振动、温度等,主要识别方法如下:

(1)振动识别:

    通常在轴承上安装压电式加速度传感器获取振动信号,然后通过计算机进行信号分析,以判断轴承是否存在故障。滚动轴承磨损后产生的振动同正常轴承产生的振动具有相同的性质,但磨损轴承的振幅明显比正常轴承的高。因此,只要将传感器获得的振动信号加以比较,就可判断出滚动轴承是否存在磨损类故障。如果传感器获得的振动信号出现异常,即波形相隔一段时间就出现峰值极大的尖顶,则可判断滚动轴承出现了疲劳剥落和点蚀等故障。

(2)温度识别::

    使用热感器可以随时监测轴承的工作温度,并在温度超过规定值时实现自动报警以防止事故发生。该方法属比较识别法,仅用于运转状态变化不大的场合。高温表示轴承已处于异常状态,因此,连续监测轴承温度是有必要的。轴承温度的定期测量可借助于温度计(例如数字型温度计)。

(3)润滑剂状态识别:

    即对润滑剂采样分析,通过其污浊程度进行判断。该方法对不能靠近观察的轴承或大型轴承尤为有效。

2.损坏型式:

滚动轴承常见的损坏型式有以下几种:

(1)滚动体(滚珠和滚柱等)和内外圈滚道表面磨损和剥落:

    这会造成滚动轴承的径向间隙、轴向间隙增大,滚动轴承在工作中发出噪声和发热,并且改变了与其配合轴的正确工作位置,出现振动。表面疲劳剥落的初期是表面上出现麻点,后发展成片状的表层脱落。轴承滚动体和内外圈滚道面上均承受周期性脉动载荷的作用,产生周期性变化的接触应力。当应力循环次数达到一定数量后,在滚动体或内外圈滚道工作面上就产生疲劳剥落。如果轴承的负荷过大,会使这种疲劳加剧。另外,轴承安装不正、轴弯曲,也会产生滚道剥落现象。轴承滚道的疲劳剥落会降低轴的运转精度,产生振动和噪声。

(2)内外圈的配合表面磨损:

    这是由于轴承内外圈与轴和壳体孔没有装配好,破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系,进一步加速了轴承本身和与之配合的轴或壳体配合表面的磨损(俗称走内圈或走外圈)。

(3)隔离圈磨损和松旷:

    在工作中隔离圈和滚动体(滚珠、滚柱等)相互摩擦,若润滑不良,则加快磨损。隔离圈磨损以后,滚动体松动,严重时会造成隔离圈散架、滚动体脱落。

(4)塑性变形:

    若滚道与滚子接触面上出现不均匀的凹坑,说明轴承产生塑性变形。其原因是轴承在很大的静载荷或冲击载荷作用下,工作表面的局部应力超过材料的屈服极限。这种情况一般发生在低速旋转的轴承上。

(5)烧伤:

    若润滑不良或润滑油不符合要求,以及轴承间隙调得过小,轴承工作时迅速发热,工作表面因受高温而退火。在外表观察时,可发现轴承工作表面的颜色发生变化。

3.故障诊断:

仪器监测

    通常使用振动检测仪器确定旋转机械性能变化的趋势。要达到此目的,必须迅速可靠地检测出那些能正确表征机器状况的振幅和频率,然后将其与标准参考值加以比较,再根据测量结果是否超标,以决定是否要大修。轴承的噪声检测可用仪器S0910-1型,分为Z1、Z2、Z3、Z4级别;振动检测用仪器BVT-1型,分为V1、V2、V3、V4级别。有条件时,可以用带架的百分表测量径向和轴向间隙。检验径向间隙时,轴承应放在平板上,百分表量头抵住滚动轴承外圈外圆侧面,然后用一只手压紧轴承内圈,另一只手径向推动轴承外圈,表针变动的数字,即表示轴承的径向间隙。检验轴向间隙时,应将轴承外圈搁在两个垫块上,使内圈悬空,再在内圈上放一个小平板,将百分表量头抵在小平板中央,然后上下推动内圈,表针变化的数字即为轴承的轴向间隙。

 
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