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滑動軸承的8大主要故障形式及處理措施?

今日導讀:

軸承作為旋轉類機械中的一個重要部件, 它的工作狀態如何將直接影響整機的性能。

對軸承的工作狀態的檢測及故障診斷技術的研究工作必須重視, 滑動軸承一般是由軸承體和軟化系統兩部分組成, 工作時軸頸在軸承中旋轉帶動潤滑油形成動壓油膜, 靠油膜壓力與外載荷相抵來支撐並保證軸頸靈活轉動, 這決定了華東軸承故障的特殊性和複雜性, 而軸承生效則是導致故障的主要形式。

一、正常磨損

軸承工作表面光滑平整, 軸承的磨損率通常近似一個常值, 當累積的磨損量大於設計允許用磨損值時,

軸承就失效, 就死進入一場磨損, 磨損的主要原因是機組超載或超速運行;潤滑油中含有過多的雜誌, 潤滑不良, 軸承磨合不好等。

減輕正常磨損故障的方法與措施:

1)保證軸承正常運行的潤滑, 及時對機組的潤滑系統, 密封系統進行維護和保養, 更換潤滑油, 保證潤滑油中的顆粒含量及大小在允許的範圍內, 嚴格按照操作規程運行;

2)避免軸承在超載、超速狀況下運行。

二、擦傷現象

軸承與軸頸表面發生金屬直接接觸而產生細而淺的犁痕, 主要原因是機組啟動或停止過程中, 滑動軸承的油膜壓力不夠, 潤滑油太少, 或進油管路有破裂現象或潤滑油中混有其他雜質。

防止擦傷的方法與措施:與減輕正常磨損的方法措施相同。

三、膠合現象

發生在機組超負荷運行, 軸承局部載荷過高、過熱, 缺潤滑油, 軸承座振動等, 軸承座溫度升高很快, 使軸承與軸配合表面直接接觸且局部熔合在一起。

防止膠合的方法與措施:

1) 避免機組超負荷運行;

2)提高軸承裝配品質和潤滑油潔度, 避免軸承局部載荷過大;

3)改善潤滑油的供油系統, 避免缺油運行;

4)加強軸承座的聯接剛度, 避免機座振動。

四、燒瓦現象

燒瓦是滑動軸承的惡性損傷, 軸瓦與軸頸材料發生熱膨脹, 軸承間隙消失, 金屬之間直接接觸, 致使潤滑油燃燒, 在高溫下, 軸承和軸頸表面的合金發生佈局熔化, 嚴重時, 軸瓦與軸儀器旋轉或者咬死, 此時軸承減摩材料嚴重變形,

並被撕裂, 原因是軸承長時間在無潤滑油環境下旋轉, 軸瓦溫度急速上升。

防止燒軸瓦的方法與措施:

1)應先啟動潤滑油系統, 保證潤滑系統油壓達到要求, 然後啟動機組, 機組啟動後不應立即加速;

2)避免機組不正常的超負荷或超速(甩負荷)運行;

3)提高裝配品質, 保證軸承的間隙不能過小但也不能太大, 油封品質要好, 不洩露;

4)避免缺油運行。

五、疲勞損壞

滑動軸承表面受到交替變化載荷的作用, 使軸承表面發生往復作用的拉應力、壓應力和剪切應力, 從而發生顯微裂紋, 以後隨著應力的不斷重複, 特別事當潤滑油進入裂紋縫隙後, 由於潤滑油的尖裂作用, 使裂紋在軸承中不斷擴展, 最後形成疲勞破壞。 此外鉛銅合金軸承中,

如果潤滑油中混入了水和重油, 鉛相就會被腐蝕而滲出, 只留下銅的枝晶, 強度降低並形成疲勞源;熱應力也會引起疲勞失效。

疲勞失效的特徵:軸承承載區的工作表面呈網狀擴展的裂紋, 裂紋向減摩層的縱深方向發展, 最後減摩層材料呈顆粒狀、片狀或塊狀剝落, 有金屬光澤。

六、腐蝕破壞

滑動軸承由於周圍環境介質與軸承工作表面間發生化學反應, 引起軸承工作表面呈黑色或者無光澤的色變、孤立狀且不連續的起毛, 或者呈隨機分佈的麻坑狀、蜂窩狀或不規則的連通凹坑。

磨蝕原因:潤滑油被氧化或者被污染;軸承防磨不良;軸承減摩材料含有害雜質元素;軸承工作表面有寄生電流通過等。

七、氣蝕失敗

發電機組的滑動軸承在重載高速運轉的情況下, 潤滑油中會形成小的油蒸汽氣泡, 氣泡運動到高壓區域或潤滑油壓力升高時, 氣泡就會炸裂, 周圍的潤滑油迅速補充原氣泡所占的空間, 從而形成一個個強勁的壓力衝擊波, 使軸承表面受到強烈衝擊, 發生表面塑性變形, 形成較大的應力, 最終導致軸承表面局部剝落。

防止發生氣蝕的方法與措施:

1)加強軸承的支撐, 改善軸承與軸承座的剛度匹配 , 避免軸承局部的高頻振動;

2)改善潤滑油的供應和品質;

3)避免形成強烈的渦流區。

八、油膜振盪

油膜振盪的危害:

1)油膜振盪是一種危害的振動, 使轉子更加偏離軸承中心, 增加了轉子的不穩定因素;

2)油膜振盪引起交變的應力, 而交變的應力將導致潤滑動軸承疲勞失效。

防止發生油膜振盪的方法措施:

1)增加轉子系統的剛度,即提高轉子自生的固有頻率,也就提高了產生油膜振盪的失穩速,一般應使系統的失穩轉速在工作轉速的25%以上;

2)選擇好的軸承形式和軸承參數,圓柱卓成製造簡單,但抗振性最差;橢圓軸承、三油楔、多油楔軸承能顯著提高軸承的穩定性和油膜剛度,是比較理想的一種選擇;可擺動瓦軸承重點額軸瓦的傾斜度可以隨軸頸位置不同而自動調整,以適應不同的載荷、轉速、軸的彈變性形和偏斜等,並建立油液潤滑,是最好的一種選擇;

3)增加軸承比壓,改變進油溫度和粘度;軸承比壓越大,軸頸越不易浮起;

4)減小軸承間隙,改變進油壓力,增加外阻尼等。

而交變的應力將導致潤滑動軸承疲勞失效。

防止發生油膜振盪的方法措施:

1)增加轉子系統的剛度,即提高轉子自生的固有頻率,也就提高了產生油膜振盪的失穩速,一般應使系統的失穩轉速在工作轉速的25%以上;

2)選擇好的軸承形式和軸承參數,圓柱卓成製造簡單,但抗振性最差;橢圓軸承、三油楔、多油楔軸承能顯著提高軸承的穩定性和油膜剛度,是比較理想的一種選擇;可擺動瓦軸承重點額軸瓦的傾斜度可以隨軸頸位置不同而自動調整,以適應不同的載荷、轉速、軸的彈變性形和偏斜等,並建立油液潤滑,是最好的一種選擇;

3)增加軸承比壓,改變進油溫度和粘度;軸承比壓越大,軸頸越不易浮起;

4)減小軸承間隙,改變進油壓力,增加外阻尼等。

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