淺析電機軸承損壞的原因分(fèn)析(xī)及預防(fáng)

2020-01-06

董興洪 陳誌強
(四川川煤集團(tuán)華榮能源股份有限公司)
  摘(zhāi) 要(yào):正常使用電機軸承的使用壽命較(jiào)長,出現過早損壞,可(kě)能是因為(wéi)選型不當,安裝不正確,潤滑不良,使用環境差,維護及管理(lǐ)不到位等(děng)。本文先介紹了電機用軸承的結構和類(lèi)型,再通(tōng)過總結軸承(chéng)損傷的方式及原因分析,提出加以正確防範的方法避免(miǎn)電機軸承(chéng)損壞,提(tí)高軸承(chéng)使用壽命。
  關鍵詞:軸承;損壞;原因;防範
  0 引言
  軸承在(zài)工農業(yè)生產機械中應用廣泛,在(zài)很多機電設備中離不開軸承。如果(guǒ)安裝使(shǐ)用(yòng)、維護不當會導致其使用壽命嚴重縮短,輕則燒毀電機,重則釀成安全事故。所以,充分了(le)解軸承的正確使用及(jí)維護,不但能延長軸承(chéng)的使用壽命,而且還能(néng)夠(gòu)促進安全生產。
  1.軸承的結構及類型
  1.1軸承的結構組成
  軸承因滾動體的不同有球軸承和滾子軸承之(zhī)分。球軸承為點接觸,特點是承載能力較低,抗衝擊能力較差,但旋轉精度高、摩擦損失小、極限轉速高。滾子軸承為線接觸、摩(mó)擦損失較大,極限轉速低、但承載能力及抗衝(chōng)擊能力較強(qiáng)。滾動軸承主要由內圈、外圈、滾動體、保(bǎo)持架四部分組成(chéng)。
  1.2軸承的類(lèi)型(xíng)
  根據(jù)滾動軸承所受到外力的情況,可分為(wéi)三類(lèi):
  徑向(xiàng)軸承:主要承受徑向載荷,如(rú)向心球軸承、向心滾子軸承等。
  止推軸承:主要承受軸向載荷,如推力球軸承、推力滾子軸承等。
  徑向止推軸承:可同時承受徑向(xiàng)載荷和軸向(xiàng)載(zǎi)荷,如圓錐滾子軸承和向心推力球(qiú)軸承。
  常見的幾種滾動(dòng)軸承及結構如下圖(tú):
  1.3電機常用軸承
  電動機一般選用軸承(chéng)為滾動軸承。選用(yòng)的基本依據是承受載荷的大小和(hé)性質、轉速的高(gāo)低、支撐強度和結構狀況(kuàng)。以軸向載(zǎi)荷為主,軸向載荷較(jiào)小,轉速(sù)較高時選用向心球軸承(chéng);徑(jìng)向載荷大,無軸向載荷,轉速較(jiào)低時(shí)選用向心(xīn)滾柱(zhù)軸承;同時承受較大的徑向、軸向載荷時選用向心推力軸承;隻承(chéng)受軸向載荷選用推力軸承,滾(gǔn)珠或滾柱承載(zǎi)著負載,支撐著電機主軸,使電機轉子可以平(píng)穩旋(xuán)轉。
  2.軸承的潤滑
  加有潤滑脂的軸承不但能起散熱作用(yòng)、隔(gé)絕外界煤(méi)塵對軸承的汙(wū)染,而且能(néng)在(zài)滾道與滾動體之間形成(chéng)一層油膜更(gèng)好地保護軸承正常(cháng)運轉,延長軸(zhóu)承使用壽命。電動機上常用(yòng)的潤滑(huá)脂有兩種:複合鈣基潤滑脂和鋰基潤滑(huá)脂。個別負載(zǎi)特別重、轉速又很高的軸承,可(kě)以用二硫化鉬基潤滑脂。潤滑脂在使用時應(yīng)特別注意以下(xià)問題:
  軸承運行1000-1500小時後應加一次潤滑脂,運行2500-3000小時後應更換潤滑脂。不同型號的潤滑脂不能混(hún)用,更換潤滑脂時須將陳舊油脂清除幹淨,軸承(chéng)中潤滑脂不能加得太多或太少(shǎo),一般占軸承室空容積的三(sān)分之一至二分之一;轉速高、負載重的軸承,潤滑脂應加得(dé)少一些。
  3.常見損傷方式及原因分析
  3.1常見損傷方式
  軸承常見的損壞(huài)方(fāng)式有(yǒu)以下(xià)幾種:
  剝離:運轉麵剝離,剝離後呈明顯凹凸狀。原因(yīn)是負荷過大使用(yòng)不(bú)當,安裝不良,軸或軸承箱精度不良,遊隙過小,異物侵入(rù),發生鏽蝕,異常高溫造成的硬度下降。
  燒傷:軸承發熱變色,進而燒傷不能旋轉。主要原因:變形部分遊隙過小,潤滑不足或(huò)潤滑劑不當,負荷過大、預壓過大,滾子偏(piān)斜。
  裂紋缺陷:部分缺口且有裂紋(wén)。主要原因(yīn):衝擊過,過盈過大,有較(jiào)大剝離,摩擦裂紋,安裝側精度不良,使用中卡入異物。
  保持(chí)架(jià)破損:鉚釘鬆動或斷裂保持架破裂。主要原因:力矩負荷過大(dà),高速旋轉(zhuǎn)或轉速變動頻繁,潤滑不良,卡入異物,振動大,傾斜狀態(tài)下安裝,異常溫升使樹脂保持架變形。
  鏽蝕:表麵局(jú)部或全部生鏽、呈滾動體齒距(jù)狀生鏽。產生(shēng)的主要原因:保(bǎo)管狀態不(bú)好或包裝不當,防鏽劑不足,水份或酸溶液(yè)等侵入等。
  磨損:表麵(miàn)磨損,造成尺(chǐ)寸變化,伴有磨傷、磨(mó)痕。主要原因:潤滑劑中混(hún)入異物,潤滑不良(liáng),滾子偏斜,不及(jí)時換油(yóu)。
  壓痕碰傷:卡入固(gù)體異物,或衝擊(jī)造成的表麵凹坑及安裝(zhuāng)時的擦傷(固體(tǐ)異物侵入,卡入剝離片(piàn),安(ān)裝不(bú)良造成(chéng)的撞擊,脫落。在傾斜狀態下安裝)
  3.2軸承使用超溫
  滾動軸承在運轉過程中損壞是有先期預(yù)兆的,伴有過熱(rè)、冒煙、異響、振動等異常現象。軸承使用中不應超(chāo)過70℃,在徑向載荷力的作用下,由於各點處的滾動體及內、外滾道的彈性變形,使內圈上半部不受載荷,而下半部滾動體和滾道隨位置的(de)不同承受大小不同的(de)載荷,隨著軸承的不斷高速運轉,使滾動體和滾道的(de)表層下因(yīn)接觸應力(lì)產生疲(pí)勞裂紋,形成疲勞點蝕,疲勞(láo)點蝕是(shì)軸承損壞(huài)的主要原因。
  不(bú)轉動或低速轉動的軸承在重載和衝擊(jī)載荷的作用下會使滾動體和滾道接觸處(chù)的局部(bù)應力超過材料屈服極(jí)限就會出現凹坑,高速運轉的軸承因摩擦潤滑不好、密封不嚴進入塵渣使(shǐ)磨(mó)損(sǔn)加快或燒傷。
  由於管理上的鬆馳,維修人員的(de)維護不到位,當電機兩外端蓋(gài)內軸承長(zhǎng)期不更換合適潤滑脂,電(diàn)機(jī)軸承在長(zhǎng)期(qī)高速、高溫下運轉會使潤滑脂幹結成餅,使軸(zhóu)承(chéng)滾動體(tǐ)與滾道幹摩擦,產(chǎn)生(shēng)大量的熱散不出去,過高的溫度使軸承的材質變軟,又增大了滾(gǔn)珠(滾子)與滾道的摩擦力,加快了軸承的磨損,更加嚴重的是軸承內圈與軸抱死,導致電機(jī)燒毀。導致軸承溫度高的外部原因有:電機風葉片因進入異物損壞,脫鍵、電機上的散熱筋道堵(dǔ)塞及雜物堵塞進(jìn)風口等,至使長(zhǎng)時間運轉電(diàn)機的熱量散不出(chū)去,加快了潤滑(huá)脂的幹結。
  3.3安裝方法(fǎ)不正確
  正(zhèng)確的安裝方法是:在安裝軸承時,先在軸(zhóu)和軸承的(de)內圈塗上一層薄薄的潤滑脂,並把有字的一麵朝向外端,嚴禁用手錘直接敲打軸承的方法進行裝配,必須用銅棒或加墊鋁板的方式進行(háng)敲擊,用(yòng)合適(shì)力度敲打軸承內圈周圍進行裝配。有條件的可(kě)用軸承加熱器把(bǎ)軸承加熱到100-120℃進行熱裝,這樣的裝配保證了軸(zhóu)承不被敲擊損傷,這不僅縮短了裝配時間,而且能提高軸承(chéng)安裝精度。
  4.結語
  通過上述軸承損壞原因分析,加強對維修、操作工技能培訓及素質教育,每班必須對電機進(jìn)行認真檢查(電機、減速箱有無異響、溫度是(shì)否正常、連接(jiē)部位是否牢固(gù),葉片、電機罩完(wán)好無損,通風良好);電機設備(bèi)環境幹淨、無雜(zá)物;定期對軸承(chéng)進行清洗、加注潤滑脂,日常檢(jiǎn)修通(tōng)過手摸、耳聽、鼻聞或(huò)用紅外測溫儀(yí)檢測電機兩端蓋部位的(de)溫度,並作(zuò)好記錄(lù)、比較,正確(què)維護、安裝可提(tí)高電機軸承的使用壽命,減少(shǎo)電機事故,提(tí)高設備使用效率。
  參考文(wén)獻:
  [1]邱言龍 王兵(bīng) 鉗工實用技術 中國電力出(chū)版社
  [2]祝燮權 實用五金手冊 上海科學技術出版(bǎn)社
來源:《電力設備(bèi)》2017年第34期
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