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軸承在運轉中滾動聲、振動、溫度、潤滑的狀態說明
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軸承(Bearing)是當代機械設備中一種重要零部件。它的主要功能是支撐機械旋轉體,降低其運動過程中的摩擦系數(friction coefficient),并保證其回轉精度(accuracy)。

運轉中的檢查項目有軸承的滾動聲、振動、溫度、潤滑的狀態等,具體情況如下:

軸承的滾動聲

采用測聲器對運轉中的軸承的滾動聲的大小及音質進行檢查,軸承即使有輕微的剝離等損傷,也會發出異常音和不規則音,用測聲器能夠分辨。

軸承的振動

軸承振動對軸承的損傷很敏感,例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承振動測量中反映出來,所以,通過采用特殊的軸承振動測量器(頻率分析器等)可測量出振動的大小,通過頻率分不可推斷出異常的具體情況。測得的數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器的測量值進行分析比較后確定判斷標準。

軸承的溫度

軸承的溫度,一般有軸承室外面的溫度就可推測出來,如果利用油孔能直接測量軸承外圈溫度,則更為合適。通常,軸承的溫度隨著運轉開始慢慢上升,1-2小時后達到穩定狀態。軸承的正常溫度因機器的熱容量,散熱量,轉速及負載而不同。如果潤滑、安裝不合適,則軸承溫都會急驟上升,會出現異常高溫,這時必須停止運轉,采取必要的防范措施。根據大量測試數據,表4-1列出了各種機械中軸承工作時外圈溫度的平均值,以供參考。由于溫度受潤滑、轉速、負荷、環境的影響,表中值只表示大致的溫度范圍。使用熱感器可以隨時監測軸承的工作溫度,并實現溫度超過規定值時自動報警戶或停止防止燃軸事故發生。

潤滑

一、軸承潤滑的作用

潤滑對滾動軸承的疲勞壽命和摩擦、磨損、溫升、振動等有重要影響,沒有正常的潤滑,軸承就不能工作。分析軸承損壞的原因表明,40%左右的軸承損壞都與潤滑不良有關。因此,軸承的良好潤滑是減小軸承摩擦和磨損的有效措施。除此之外,軸承的潤滑還有散熱,防銹、密封、緩和沖擊等多種作用,軸承潤滑的作用可以簡要地說明如下

a.在相互接觸的二滾動表面或滑動表面之間形成一層油膜把二表面隔開,減少接觸表面的摩擦和磨損。

b.采用油潤滑時,特別是采用循環油潤滑、油霧潤滑和噴油潤滑時,潤滑油能帶走軸承內部的大部分摩擦熱,起到有效的散熱作用。

c.采用脂潤滑時,可以防止外部的灰塵等異物進入軸承,起到封閉作用。

d.潤滑劑都有防止金屬銹蝕的作用。

e.延長軸承的疲勞壽命。

二、脂潤滑和油潤滑的比較

軸承的潤滑方法大致分為脂潤滑和油潤滑兩種。為了充分發揮軸承的功能,重要的是根據使用調減和使用目的,采用潤滑方法。表4-2示出脂潤滑和油潤滑的優缺點。

三、脂潤滑

潤滑脂是由基礎油,增稠劑及添加劑組成的潤滑劑。當選擇時,應選擇非常適合于軸承使用條件的潤油脂,由于商標不同,在性能上也將會有很大的差別,所以在選擇的時候,必須注意。軸承常用的潤滑脂有鈣基潤滑脂、鈉基潤滑脂、鈣鈉基潤滑脂、鋰基潤滑脂、鋁基潤滑脂和二硫化鉬潤滑脂等。軸承中充填潤滑脂的數量,以充滿軸承內部空間的1/2-1/3為適宜。高速時應減少至1/3。過多的潤滑脂使溫度升高。

四、潤滑脂的選擇

按照工作溫度選擇潤滑脂時,主要指標應是滴點,氧化安定性和低溫性能,滴點一般可用來評價高溫性能,軸承實際工作溫度應低于滴點10-20℃。合成潤滑脂的使用溫度應低于滴點20-30℃。根據軸承負荷選擇潤滑脂時,對重負荷應選針入度小的潤滑脂。在高壓下工作時除針入度小外,還要有較高的油膜強度和極壓性能。根據環境條件選擇潤滑脂時,鈣基潤滑脂不易溶于水,適于干燥和水分較少的環境。

五、油潤滑在高速、高溫的條件下,脂潤滑已不適應時可采用油潤滑

通過潤滑油的循環,可以帶走大量熱量。粘度是潤滑油的重要特性,粘度的大小直接影響潤滑油的流動性及摩擦面間形成的油膜厚度,軸承工作溫度下潤滑油的粘度一般是12-15cst。轉速愈高應選較低的粘度,負荷愈重應選較高的粘度。常用的潤滑油有機械油、高速機械油、汽輪機油、壓縮機油、變壓器油、氣缸油等。油潤滑方法包括:

a.油浴潤滑油浴潤滑是***普通的潤滑方法,適于低、中速軸承的潤滑,軸承一部分浸在由槽中,潤滑油由旋轉的軸承零件帶起,然后又流回油槽油面應稍低于***低滾動體的中心。

b.滴油潤滑滴油潤滑適于需要定量供應潤滑油得軸承部件,滴油量一般每3-8秒一滴為宜,過多的油量將引起軸承溫度增高。

c.循環油潤滑用油泵將過濾的油輸送到軸承部件中,通過軸承后的潤滑油再過濾冷卻后使用。由于循環油可帶走一定的熱量,使軸承降溫,故此法適用于轉速較高的軸承部件。

d.噴霧潤滑用干燥的壓縮空氣經噴霧器與潤滑油混合形成油霧,噴射軸承中,氣流可有效地使軸承降溫并能防止雜質侵入。此法適于高速、高溫軸承部件的潤滑。

e.噴射潤滑用油泵將高壓油經噴嘴射到軸承中,射入軸承中的油經軸承另一端流入油槽。在軸承高速旋轉時,滾動體和保持架也以相當高的旋轉速度使周圍空氣形成氣流,用一般潤滑方法很難將潤滑油送到軸承中,這時必須用高壓噴射的方法將潤滑油噴至軸承中,噴嘴的位置應放在內圈和保持架中心之間。

六、固體潤滑

在一些特殊使用條件下,將少量固體潤滑劑加入潤滑脂中,如加入3~5%的1號二硫化鉬可減少磨損,提高抗壓耐熱能力,對于高溫、高雅、高真空、耐腐蝕、抗輻射,以及極低溫等特殊條件,把固體潤滑劑加入工程塑料或粉末冶金材料中,可制成具有自潤滑性能的軸承零件,如用粘結劑將固體潤滑劑粘結在滾道、保持架和滾動體上,形成潤滑薄膜,對減少摩擦和磨損有一定效果。

七、潤滑劑的補充與更換

a.潤滑脂的補充間隔時間由于機械作用,老化及污染的增加,軸承配置中所填的潤滑基將逐漸失去其潤滑性能。因此,對潤滑秩需不斷補充和更新。潤滑劑補充的間隔時間會因軸承的形成、尺寸和轉速等而不同,根據運轉時間需要補充潤滑脂的大致間隔時間。另外,當軸承溫度超過70℃的情況下,軸承溫度每上升15℃,就要使用潤滑脂的補充間隔時間減少一半。雙面封閉軸承在制造時已經裝入脂,“HRB”在這些產品中使用的是標準潤滑脂,共運行溫度范圍和其他性能適宜于所規定的場合,且填脂量也與軸承大小相應,脂的使用壽命一般可超過軸承壽命,除特殊場合,不需補充潤滑脂。

b.潤滑油的更換周期潤滑油的更換周期因使用條件和油量等不同,一般情況下,在運轉溫度為50℃以下,灰塵少的良好環境下使用時,一年更換一次,當油溫達到100℃時,要3個月或更短時間更換一次。

安裝和維護

注意要點

從使用角度,保證軸承能可靠地工作要注意以下幾點:

1、改善潤滑質量,控制機油的壓力、溫度及流量,加強機油濾清。

2、采用符合規定的燃油及潤滑油。

3、控制柴油發電機組的溫度狀態,在過冷過熱的情況下工作都是不利的。冷天,柴油機起動前應先預熱,并用手轉動曲軸使機油進入磨擦表面。

4、軸承及軸頸表面質量和幾何形狀應嚴格得到保證。

5、軸承間隙要適當,發電機組過大產生沖擊,過小則潤滑不良,可能燒瓦。

如何保證軸承可靠工作

一般說來從使用角度講要注意以下幾點:

1.軸承間隙要適當,過大產生沖擊,過小則潤滑不良,可能燒瓦;

2.軸承及軸頸表面質量和幾何形狀應嚴格得到保證;

3.改善潤滑質量,控制機油的壓力、溫度及流量,加強機油濾清;

4.采用符合規定的燃油及潤滑油。

為使軸承充分發揮并長期保持其應有的性能,必須切實做好定期維護保養(定期檢查)。通過適當的定期檢查,做到早期發現故障,防止事故于未然,對提高生產率和經濟性十分重要。

安裝

軸承的安裝是否正確,影響著精度、壽命、性能。因此,設計及組裝部門對于軸承的安裝要充分研究。希望要按照作業標準進行安裝。作業標準的項目通常如下:

(1)清洗軸承及軸承關連部件

(2)檢查關連部件的尺寸及精加工情況

(3)安裝

(4)安裝好軸承后的檢查

(5)供給潤滑劑

希望在即將安裝前,方才打開軸承包裝。一般潤滑脂潤滑,不清洗,直接填充潤滑脂。潤滑油潤滑,普通也不必清洗,但是,儀器用或高速用軸承等,要用潔凈的油洗凈,除去涂在軸承上的防銹劑。除去了防銹劑的軸承,易生銹,所以不能放置不顧。再者,已封入潤滑脂的軸承,不清洗直接使用。

軸承的安裝方法,因軸承結構、配合、條件而異,一般,由于多為軸旋轉,所以內圈需要過盈配合。圓柱孔軸承,多用壓力機壓入,或多用熱裝方法。錐孔的場合,直接安裝在錐度軸上,或用套筒安裝。

安裝到外殼時,一般游隙配合多,外圈有過盈量,通常用壓力機壓入,或也有冷卻后安裝的冷縮配合方法。用干冰作冷卻劑,冷縮配合安裝的場合,空氣中的水分會凝結在軸承的表面。所以,需要適當的防銹措施。

維護保養

拆卸

軸承的拆卸是定期維修,軸承更換時進行。拆卸后,如果繼續使用,或還需要檢查軸承之狀態時,其拆卸也要與安裝時同樣仔細進行。注意不損傷軸承各零件,特別是過盈配合軸承的拆卸,操作難度大。

根據需要設計制作拆卸工具也十分重要。在拆卸時,根據圖紙研究拆卸方法、順序、調查軸承的配合條件,以求得拆卸作業的萬無一失。

外圈的拆卸過盈配合的外圈,事先在外殼的圓周上設置幾處外圈擠壓螺桿用螺絲,一面均等地擰緊螺桿,一邊拆卸。這些螺桿孔平常蓋上盲塞,圓錐滾子軸承等的分離型軸承,在外殼擋住肩上設置出幾處切口,使用墊塊,用壓力機拆卸,或輕輕敲打著拆卸。

內圈的拆卸,可以用壓力機拔出***簡單。此時,要注意讓內圈承受其拔力。再者,所示的拔拉卡具也多為使用,無論那種卡具,其都必須牢牢地卡在內圈側面。為此,需要考慮軸擋肩的尺寸,或研究在擋肩處加工上溝,以便使用拉拔卡具。

大型軸承的內圈拆卸采用油壓法。通過設置在軸承的油孔加以油壓,以使易于拉拔??磯卻蟮鬧岢性蠐脫狗ㄓ肜慰ň卟⒂?,進行拆卸作業。

圓柱滾子軸承的內圈拆卸可以利用感應加熱法。在短時間內加熱局部,使內圈膨脹后拉拔的方法。需要安裝大批這類軸承內圈的場合,也使用感應加熱法。

清洗

將軸承拆下檢查時,先用攝影等方法做好外觀記錄。另外,要確認剩余潤滑劑的量并對潤滑劑采樣,然后再清洗軸承。

a、軸承的清洗分粗洗和精洗進行,并可在使用的容器底部放上金屬網架。

b、粗洗時,在油中用刷子等清除潤滑脂或粘著物。此時若在油中轉動軸承,注意會因異物等損傷滾動面。

c、精洗時,在油中慢慢轉動軸承,須仔細地進行。

通常使用的清洗劑為中性不含水柴油或煤油,根據需要有時也使用溫性堿液等。不論用哪種清洗劑,都要經常過濾保持清潔。

清洗后,立即在軸承上涂布防銹油或防銹脂。


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