1、轴承小知识一 运转中轴承的注意事项:倾听检查运行中机器的状况并准备完善的检查计划已越来越重要。其中又以轴承为注意焦点,因为它是所有机器中重要的旋转零件。状态监测是预防保养中重要的一环。早期检测出轴承破坏,可以避免由于轴承损坏所造成的非计划性设备停机。特别是在重要性机器或苛刻环境运行的轴承更应该经常检查。目前,市场已出现相当多的系统和仪器,用来监测轴承,这些仪器中有大部分是基于振动的量测。然而,并非所有机器皆装有这先进的仪器。在这种情况下,机器的操作者或保养工程师必须对轴承的故障信号保持高度警觉,例如噪音、温度与振动。倾听、触摸和观察是三个重要的因素。以下所提供的看法可做为您的参考。 倾听利用听
2、觉来辨识不规则的运转是一种很普通的方法。例如借助电子式听诊器来查觉某一零件的不正常噪音常是有经验操作员使用的方法。轴承若是处于良好的运转状况,会发出低的呜呜声音。若是发出尖锐的嘶嘶音、吱吱音及其它不规则的声音,通常表示轴承处于不良的运转状况。尖锐的吱吱噪音可能是由于不适当的润滑所造成的。不适当的轴承间隙也会造成金属声。轴承外圈轨道上的凹痕会引起振动,并造成平顺清脆的声音。若是由于安装时所造成的敲击伤痕也会产生噪声音,此噪音会随著轴承转速的高低而不同。若是有间歇性噪音,则表示滚动件可能受损。此声音是发生在当受损表面被辗压过时,轴承内若有污物常会引起嘶嘶音。严重的轴承损坏会生不规则并且巨大的噪音。
3、轴承损坏固然可藉由听力来查觉,但是通常此时已经到了轴承必须马上被更换不可。所以,较好的方法是使用诸如脉冲监测仪等仪器,预先诊断轴承的运转情况。二 运转中轴承的注意事项:触摸及观察触摸高温经常表示轴承已处于异常情况。高温也有害于在轴承内的润滑剂。有时,轴承过热可归究于轴承的润滑剂。若轴承在超过 125(260F)的温度长期运转,会降低轴承寿命。引起轴承温度过高的原因包括:润滑不足或过分润滑、润滑剂内含有杂质、负载过大、轴承损坏、间隙不足,及油封产生的高磨擦等等。因此,连续性的监测轴承温度是有必要的,无论是测量轴承本身或其它重要的零件。如果是在运转条件不变的情况下,任何的温度改变可能表示已发生故障
4、。重要性的轴承,意谓当其损坏时,会造成设备的停机或装置的停工,因此这类轴承最好应加装温度探测器。正常情况下,轴承在刚润滑或再润滑过后会有自然的温度上升且持续一或二天。观察轴承若得到良好的润滑并且正确的阻隔杂物及湿气,表示油封应该没有磨擦。然而,最好在打开轴承箱时,以目视检查轴承并且定期性检查油封。检查靠近轴承处油封的状况以确保它们足以防止热液体、腐蚀液体或气体沿著轴心渗入轴承。保护环及迷宫油封应涂上油脂以确保其最大的护作用。油封若已磨损应尽快更换。油封的功能除了防止杂质进入轴承外,另一个功能是将润滑剂保持在轴承箱内。油封若有漏油现象应马上检查油封是否已磨损破坏或油塞松动。漏油现象也可能导因于轴
5、承箱接合面松动可由于润滑剂填加过多所形成的搅拌及泄油现象。检查自动润滑系统以确保机油或油脂正确的进入轴承,并确保正确的填加量,同时检查润滑剂是否变色或变黑,若是有这种现象,通过表示润滑剂含有杂质。三 运转中轴承的注意事项:润滑滑脂润滑轴承的再润滑最好是在设备停机期间实施,并定期的补充。同时将旧油脂清除掉或经由泄油塞将旧油脂挤出去。在加入新鲜油脂以前应将给油嘴擦试干净。如果轴承箱没有给油嘴的设备,则应打开轴承箱盖或端盖以便去除旧油脂,然后补充相同的新鲜油脂。机油润滑取出少量的机油作为样品并且和新鲜的机油比较。如果样品看似云雾状,那么可能是与水混合的结果,应更换掉。如果样品呈变暗的颜色或变浓稠,那
6、么可能表示机油已开始碳化,应将旧机油全部换掉,如果可能的话,使用新鲜的机油来冲洗轴承。更换机油时,应确保所更换的机油型式相同,并且补充至所要求的油位。决定机油状况更为可靠的方法则是分析样品,如果机油受到污染,则应更换油封或考虑过滤器。使用油浴式的润滑系统,如果操作温度没有超过 50 至 60(120 至 140F),且机油没有受污染,则一年更换一次机油即可;如果操作温度为 100(210F),则一年更换四次机油;如果操作温度为 120(250F),则每月更换一次机油;如果操作温度为 130(265F),则每星期更换一次机油。正确的安装保养是发挥轴承最长期使用寿命的重要因素。同时必须注意轴承的干
7、净度、轴承选择的正确性及选用适当的安装与保养工具。轴承必须防止受到污染物及湿气的污染,必须正确地安装及润滑。轴承配列的设计、油封的状况、润滑剂的型式及润滑周期,以至专门的保养皆扮演着相同重要的角色。四 选择润滑脂的技巧防锈性能使用于轴承内的油脂必须要具有防锈效果,防锈剂最好能不溶于水。油脂应具有良好的附著力,可以在钢材表面形成一层油膜,纵使润脂充满水也可维持。机械稳定性如果油脂的机械稳定性不够,油脂会不断被抛出轴承外,这样会使轴承结构产生机械性崩解和使用油脂被破坏。油封油封的作用是保护轴承和润滑剂,防止外来污染,不论杂物或湿气都不能渗入轴承内,以防造破坏。正确的安装保养是发挥轴承最长期使用寿命
8、的重要因素。同时必须注意轴承的干净度、轴承选择的正确性及选用适当的安装与保养工具。轴承必须防止受到污染物及湿气的污染,必须正确地安装及润滑。轴承配列的设计、油封的状况、润滑剂的型式及润滑周期,以至专门的保养皆扮演着相同重要的角色。混合油脂绝不要把不能相容的油脂混合,如果两种不相容的油脂混合,通常稠度会变软,最后可能会因油脂流失而造成损坏。如果你不知道轴承原先使用哪一种润滑脂,则先要清除轴承内外的旧滑脂,方可补添加油脂。油脂的分类(根据温度和工作条件区分):油脂可根据它们的容许工作温度来分类,油脂的稠度和润滑能力是受到工作温度影响的,在某个温度下操作的轴承,必须要选择在同样温度下有正确稠度和良好
9、润滑效果的油脂。油脂是以不同的工作温度范围来制造的,可区分为低温用(LT)、中温用(MT)和高温用(HT)油脂。同时有一类油脂称为 EP(耐挤压)或(耐挤压并添加二硫化钼),加有添加剂以加强润滑油膜的强度。选择油脂如果错误选择油脂,则所有预防轴承损坏的措施也是徒劳,选择一种油脂,它的基油粘度在工作温度时能提供足够润滑效果是很重要的,粘度主要受到温度的影响,它随温度上升而下降,当温度下降时它则上升。所以,必须知道在工作温度时基油粘度,机械制造者通常都会指定使用某脂,大部分标准滑脂可以使用的范围很广。以下是选择滑脂的几个重要因素机械种类 工作情况轴承种类与大小 外围环境 工作温度 冷却情况工作负荷
10、情况 速度范围五 为什么轴承会损坏?仅有部分的轴承在实际应用中损坏,大部分的轴承应用超过机器或设备本身的寿命。轴承损坏的原因很多棗超出原先预估的负载、非有效的密封或过紧的配合所导致的过小轴承间隙等。任何一种因素皆有其特殊的损坏形式且会留下特殊的损坏痕迹。因此,检视损坏轴承,在大多数案例中可以发现其可能的导因,并且基于这些发现,采取防止再发生的对策。大体上来说,有三分之一的轴承损坏原因基于疲劳损坏,另外的三分之一原因是润滑不良,其它的三分之一是污染物进入轴承或安装处理不当。然而,这些损坏形式亦与不同的工业有关。例如,纸浆与造纸工业多半是由于润滑不良或污染造成轴承的损坏而不是由于材料疲劳所致。轴承
11、损坏的开始轴承从开始使用到第一个材料疲劳现象出现的这段期间长短,是和轴承的转数、负载大小、润及干净度有关。疲劳是负载表面下剪应力周期性出现所形成的结果。经过一段时间后,这些剪应力便引发微小的裂罏,然后渐渐的延伸至表面,当滚动件经过这些裂罏后,便有些裂块脱落,形成所谓的剥皮现象。然后,随着剥皮的情况继续扩大,轴承即损坏且不堪使用。以上是有关于疲劳的描述,它的最初发生是位于表面以下。虽然最初的剥皮情况通常是非常的轻微,但是,随着应力的增加及裂块的增多,导致剥皮面积的蔓延,这种破坏型式的过程通常持续很长的一段时间,其明显可见的阶段是在噪音及振动增加的时候。因此,在轴承完全破坏以前,它提供给使用者足够
12、的时间发现它并且更换轴承。当表面已形成裂罏且已成长至材料内,则表面应力即形成,这是表面上的凸峰点互相碰撞的结果。由于碰撞所产生的塑性变形,导致裂罏生成的开始。如果相对于表面粗糙程度,若润滑油膜有适当的厚度时,则表面应力生成的机率即相当的低。然而,如果负荷超过 Pu 值(疲劳负荷极限值),则正常的材料疲劳迟早会发生。更换轴承通常轴承的应用皆已考虑到特定的工作条件。如果任意更换不同的润滑剂、提高机器转速、提高负载、变更润滑系统等,常常会导致无法预期到的负面影响。所以,更换轴承时,最好不要任意改变工作条件,以免产生不良的结果。六 为什么轴承需要润滑?润滑剂可减低摩擦,它同时可避免磨耗与腐蚀,防止固体
13、和液体对轴承的污染。理论上,一个润滑良好,在理想的工作条件下,轴承的寿命应可达永远,当然,事实上并不可能,但如果能正确地润滑轴承,轴承将达到最长的工作寿命。润滑剂在轴承的滑动面与滚动面之间形成一层油膜,纵使在重负荷的情况下,也能避免发生金属摩擦。滚动轴承一般是以机油或油脂润滑,在一些特殊例子中,会使用固体润滑剂。产生薄膜的能力决定油膜厚度的主要因素是转速、温度和粘度。另外一个选择油膜厚度的因素是对轴承工作寿命的要求。三个重要的润滑状况是:边界润滑(Boundary lubrication)、液动润滑(Hydrodynamic lubrication)和弹性液动润滑(Elastohydrodyn
14、amic lubrication)。油脂润滑油脂是最通用的滚动轴承润滑剂。油脂是指在液体(基油)中掺加半流体状到固体的浓稠剂物质。混合物中约百分之九十为矿物油或合成油和浓稠剂。约百分之九十的油脂以金属皂作为浓稠剂,金属皂是一种金属氢氧化物和脂肪酸的化合物,例如锂硬酯酸盐,也称锂皂。利用不同的皂、基油与添加剂,可以产生适合各种用途的滑脂。油脂如何在轴承内发挥效用浓稠剂是以网状的皂纤维构成,功能就好像润滑油的容器。在网状组织的空间中充满润滑油,就好像海绵中的小孔充满水一般。如果一块湿海绵被挤压,水份会流出,油脂也会像海绵一样,因受挤压把油排出,但轴承内的油脂很少直接受到挤压排油,因为一个刚润滑的轴
15、承在跑合时,油脂是在轴承内部空间上活动。使油脂排油至滑动面的主要原因并不全是机械运转造成的,而是因为轴承周围油脂的温度上升造成的。足够的油必须到达滑动面,所选择的油脂,性质必须能适合轴承的种类和操作条件。有些特殊的要求,例如,在振动情况下使用的轴承,所用的油脂如果机械稳定性不足,会不断地被振入或抛出轴承,会造成金属皂的结构崩溃,破坏油脂。七 轴承的拆卸不当的拆卸轴承,可能造成轴承内部的损坏,因此,拆卸轴承必须十分小心,轴心必须有适当的支撑,否则拆卸力量可能伤及轴承。轴承的干净程度亦是相当重要的一环,避免轴承受到污染总比轴承受污染后才去清洁它来得容易。因为大多数轴承是属于非分离式的,所以要清洁它
16、相当困难。无受损的轴承应重新安装到相同的轴位上,注明每一轴承的相对位置,也就是说,哪一个轴承朝上,哪一侧朝前等等。正确的方法花点时间做准备工作,会使拆卸工作变得较容易。这里有四种不同的安装配置:圆柱形轴承位、锥形轴承位、紧定套筒及退却套筒;及四种不同的拆卸方法:机械式、液压式、油压式及加热式。方法的选择决定于轴承的大小,如果轴承非常小,选用机械式工具即可,较大的轴承可能需要油压法。八 轴承提前失效的原因装配不当(占 16%)各种轴承提前失效的 16%是由于装配不当(通常由于用力过大)和不会正确使用装配工具造成的。有些设备要求采用机械、液压或加热方法来进行正确而有效的安装和拆卸。使用专用工具和技
17、术进行专业的装配,是实现最大限度的延长机器运行时间的另一种解决方法。润滑不当(占 36%)尽管可以安装各种“免维护”密封轴承,但提前失效轴承中仍有 36%是由于润滑脂的技术应用不正确和使用不当造成的。任何润滑不当的轴承都不可避免地在正常使用寿命之前提前失效。由于轴承通常是机械设备中最不容易装卸的部件,不经常润滑就会出现问题。污染(占 14%)轴承是精密零件,如果轴承及润滑脂受到污染,将无法有效运行。此外,由于已经注有润滑脂的免维护密封轴承只占使用轴承的一小部分,所以,所有提前失效的轴承中至少有 14%是由于污染问题造成的。疲劳(占 34%)如果机器出现过载、使用或维护不当,轴承都会受到影响,提前失效的轴承中有 34%是由于疲劳引起的。