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最大限度地提高机械效率:了解和预防轴承故障

创作时间:
作者:
@小白创作中心

最大限度地提高机械效率:了解和预防轴承故障

引用
1
来源
1.
https://fhdbearings.com/zh-CN/blog/bearing-failures/

轴承作为机械系统中不可或缺的关键部件,其性能的好坏直接影响着整个机械的运行效率和可靠性。本文将深入剖析轴承故障的根本原因,探讨其对机械运行的影响,并提出有效的预防措施,以帮助读者最大程度地提高机械设备的整体效率。

了解什么是轴承故障

轴承故障表示负责支撑旋转机械元件的关键部件发生故障,导致其无法按预期运行,从而导致性能下降或完全损坏。

轴承故障对机械运行的影响

轴承故障对机械运行的影响主要体现在以下几个方面:

停机时间和生产损失:轴承故障通常会导致意外停机,因为机器必须离线进行维修或更换。这种计划外停机可能会扰乱生产计划、延迟交货并导致错过最后期限,从而影响整体生产力和盈利能力。

效率降低:轴承一旦失效,将大大增加机械运转的阻力和动力消耗,导致传动效率降低,能源利用率降低。

振动增加:轴承故障常常导致间隙增大和运动精度下降,从而加剧机器的振动水平。振动不仅产生噪音污染,还会对其他部件产生不利影响,加速整个系统的磨损和老化。

温升过高:轴承故障会导致功率损失和热量积聚,使轴承本身及周围部件的温度急剧升高。高温不仅加速轴承的老化轴承和润滑油,但也可能造成其他故障,例如热膨胀,结构变形等。

使用寿命缩短:一旦轴承出现故障,如果不及时修复或更换,将会加速其他部件的磨损过程,从而大大缩短整个机械系统的使用寿命,导致设备提前报废。

产品质量下降:如果轴承安装在关键制造设备上,其故障可能会影响产品的加工精度和一致性,导致产品质量问题

轴承故障的类型

轴承故障有多种类型,每种类型对机械可靠性和性能都有不同的影响。

  • 磨损:磨损是一种常见的轴承故障类型,其特征是由于摩擦和接触力导致轴承表面材料逐渐损失。磨粒磨损、粘着磨损和表面疲劳是典型的磨损形式。

  • 疲劳失效:当重复的循环载荷导致轴承部件形成裂纹并最终断裂时,就会发生疲劳失效。这种类型的故障在承受波动载荷或支撑不足的滚动接触轴承中很常见。

  • 过热:过热是轴承运行中的一个关键问题,是由于过度摩擦、润滑不足润滑或间隙不当。高温会加速磨损、降低润滑剂性能,并损害轴承性能.

  • 污染检测:污染是指轴承组件内存在异物颗粒,例如污垢、灰尘、湿气或碎片。污染物会加剧磨损,造成磨料损坏,并使润滑剂降解,从而导致过早失效。

  • 润滑问题:润滑在减少轴承系统摩擦、散热和防止磨损方面发挥着至关重要的作用。由于润滑剂量不足、粘度不当、润滑剂污染或润滑剂损坏,可能会发生与润滑相关的故障。

  • 腐蚀:当轴承表面与腐蚀剂发生反应时,就会发生腐蚀,导致材料降解和表面点蚀。导致腐蚀的因素包括在操作环境中暴露于湿气、酸、盐或化学品。

  • 磨边:当轴承承载过多重量时,轴承滚珠或滚子在运转过程中会产生局部压痕,导致轴承表面出现凹坑或压痕。它通常在轴承加载过程中受到振动或冲击载荷时发生,特别是在轴承安装不正确或对中不良时。


轴承故障的症状有哪些?

轴承故障通常会表现出一些明显的症状。及时发现并采取相应措施可以避免更严重的后果。常见的轴承故障症状包括:

1. 异常噪音

  • 轻微敲击声:可能是由于过度轴承游隙或损坏滚动体。
  • 尖锐的金属噪音:通常由严重磨损或破损引起。
  • 周期性噪音:可能是由滚动体缺陷或局部损坏引起的。

2.振动增加

  • 整体振动水平增加:这可能是由于轴承不圆度、轴承间隙增加等造成的。
  • 局部振动加剧:常见于轴承滚道局部损坏或异物侵入时。

3、温度异常

  • 局部温升:轴承处温度明显高于其他部位,可能是局部磨损或缺油造成的。
  • 整体温升:整个轴承区域的温升,可能是磨损严重或润滑不良造成的。

4、漏油迹象

  • 积油:轴承周围有漏油、油污或碳化现象。
  • 油耗增加:需经常补充润滑油或发现油损明显。

5、卡阻及旋转异常

  • 轴承旋转阻力增大。
  • 轴承被卡住,不能转动。

6. 可见损坏

  • 轨道和滚动体有明显的凹坑、剥落等磨损迹象。
  • 轴承体扭曲、变形或断裂。

7.金属颗粒

  • 润滑油中出现大量金属颗粒或磨屑。

轴承故障的常见原因及预防措施

轴承故障的原因可能是由多种因素引起的,从润滑不足到过载。下面我们来谈谈原因及相应的预防措施:

润滑不足:润滑不足或不当是轴承失效的主要原因之一。缺乏润滑会导致摩擦增加、过热和加速磨损。

* 预防措施:制定润滑管理计划。定期监控润滑剂液位和质量。

  • 污染:灰尘、湿气、湿气和杂质等污染物会渗入轴承部件,导致轴承表面磨损、腐蚀和润滑剂降解。

* 预防措施:实施有效的密封措施,通过定期清洁和清洁来保持清洁的操作环境,并在必要时使用过滤系统,以最大程度地降低污染风险。

  • 超载:超过承载能力的过大载荷可能会导致轴承组件永久变形、点蚀或剥落,从而导致过早失效。

* 防范措施:确保根据预期负载正确选择轴承,使用多个轴承实施负载共享策略,并定期监控运行情况。

  • 对齐不良:轴和轴承的不正确对准会导致负载不均匀、摩擦增加并加速轴承表面磨损。

* 防范措施:使用精密对准工具进行定期对准检查,根据需要调整对准安装或维护,并使用灵活的耦合系统可适应轻微的错位并减少轴承的压力。

  • 安装不当:不正确的安装实践,例如配合不当、预紧力不足或安装间隙不足,可能会引起应力集中并影响轴承的完整性。

* 防范措施:掌握正确的安装技术,使用专用工具和设备安装和拆卸轴承,并在安装后进行彻底的检查,以验证装配是否正确。

  • 疲劳:重复的循环载荷会导致轴承部件中疲劳裂纹的形成和扩展,最终导致灾难性故障。

* 预防措施:监测和控制操作条件,以尽量减少波动负载,使用耐疲劳轴承材料和设计,实施振动分析和状态监测等预测性维护技术,并在疲劳发生之前按照建议的间隔更换轴承。

轴承故障图如下。该图表可以更好地显示轴承故障原因的统计。

如何防止滚子轴承故障

为避免轴承过早失效,应根据要求合理选择轴承类型和尺寸,以保证足够的承载能力;

实施有效的润滑系统和计划以维持适当的润滑条件;

严格按照规范正确安装和对中,减少误差和预紧力的影响;

采用密封和过滤措施,防止污染物和异物进入;

控制工作负荷和速度,避免过载和过热;

优化冷却系统并管理温度波动;

消除振动源,减少振动影响;

并通过定期检查、状态监测和预防性维护,及时发现潜在故障并进行处理,从而最大限度地延长轴承的使用寿命,提高机械设备的整体可靠性和效率。

强调持续改进的重要性

  • 跟踪技术进步和最佳实践

定期跟踪最新进展滚子轴承技术,看看是否有新的材料或设计可以提高性能。并学习行业最佳实践,可以将其引入现有的预防措施中以提高有效性。

  • 利用智能监控系统

定期评估智能监控系统的性能,并考虑是否有新的监控技术可以提供更准确的数据。利用先进的数据分析工具从监控数据中获得更多见解并优化预防措施。

  • 定期培训和知识更新

制定定期培训计划,确保团队掌握最新的滚子轴承知识和维护技能。鼓励团队分享实践经验和教训,为改进预防措施提供有用信息。

  • 定期培训和知识更新

制定定期培训计划,确保团队掌握最新的滚子轴承知识和维护技能。鼓励团队分享实践经验和教训,为改进预防措施提供有用信息。

  • 制定应对计划

制定灵活的应对计划,可根据评估结果和实际运营情况进行调整。针对新出现的挑战快速制定应对计划,确保预防措施的实时适应性。

  • 与...合作供销商新材料和新设计

与供应商合作开发新材料和设计,以确保在设备中使用最先进的轴承。

通过充分了解轴承失效机理及其对机械效率的负面影响,并采取有针对性的预防和控制策略,可以最大限度地减少轴承失效的发生率,确保机械系统高效、可靠、经济的连续运行,为企业提供创造长期经济效益。因此,防止轴承故障不仅关系到机器本身的性能,而且是实现整体最大效率的关键。

案例

1、详细分析“问题原因及对策”轴承故障“来自光洋;

2.详细分析原因》轴承故障“来自杜克电气;

3.“的详细解释轴承故障“以及 SKF 的预防方法;

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