滑动轴承的8个主要故障形式及处理措施

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轴承作为旋转类机械中的一个重要部件,它的工作状态如何将直接影响整机的性能。

对轴承的工作状态的检测及故障诊断技术的研究工作必须重视,滑动轴承一般是由轴承体和软化系统两部分组成,工作时轴颈在轴承中旋转带动润滑油形成动压油膜,靠油膜压力与外载荷相抵来支撑并保证轴颈灵活转动,这决定了华东轴承故障的特殊性和复杂性,而轴承生效则是导致故障的主要形式。

滑动轴承的8个主要故障形式及处理措施

1、 正常磨损

轴承工作表面光滑平整,轴承的磨损率通常近似一个常值,当累积的磨损量大于设计允许用磨损值时,轴承就失效,就死进入一场磨损,磨损的主要原因是机组超载或超速运行;润滑油中含有过多的杂志,润滑不良,轴承磨合不好等。

减轻正常磨损故障的方法与措施:

1)保证轴承正常运行的润滑,及时对机组的润滑系统,密封系统进行维护和保养,更换润滑油,保证润滑油中的颗粒含量及大小在允许的范围内,严格按照操作规程运行;

2)避免轴承在超载、超速状况下运行。

2、 擦伤现象

轴承与轴颈表面发生金属直接接触而产生细而浅的犁痕,主要原因是机组启动或停止过程中,滑动轴承的油膜压力不够,润滑油太少,或进油管路有破裂现象或润滑油中混有其他杂质。

防止擦伤的方法与措施:与减轻正常磨损的方法措施相同。

3、 胶合现象

发生在机组超负荷运行,轴承局部载荷过高、过热,缺润滑油,轴承座振动等,轴承座温度升高很快,使轴承与轴配合表面直接接触且局部熔合在一起。

防止胶合的方法与措施:

1) 避免机组超负荷运行;

2)提高轴承装配质量和润滑油洁度,避免轴承局部载荷过大;

3)改善润滑油的供油系统,避免缺油运行;

4)加强轴承座的联接刚度,避免机座振动。

4、 烧瓦现象

烧瓦是华东轴承的恶性损伤,轴瓦与轴颈材料发生热膨胀,轴承间隙消失,金属之间直接接触,致使润滑油燃烧,在高温下,轴承和轴颈表面的合金发生布局熔化,严重时,轴瓦与轴仪器旋转或者咬死,此时轴承减摩材料严重变形,并被撕裂,原因是轴承长时长在无润滑油环境下旋转,轴瓦温度急速上升。

防止烧轴瓦的方法与措施:

1)应先启动润滑油系统,保证润滑系统油压达到要求,然后启动机组,机组启动后不应立即加速;

2)避免机组不正常的超负荷或超速(甩负荷)运行;

3)提高装配质量,保证轴承的间隙不能过小但也不能太大,油封质量要好,不泄露;

4)避免缺油运行。

5、 疲劳损坏

滑动轴承表面受到交替变化载荷的作用,使轴承表面发生往复作用的拉应力、压应力和剪切应力,从而发生显微裂纹,以后随着应力的不断重复,特别事当润滑油进入裂纹缝隙后,由于润滑油的尖裂作用,使裂纹在轴承中不断扩展,最后形成疲劳破坏。此外铅铜合金轴承中,如果润滑油中混入了水和重油,铅相就会被腐蚀而渗出,只留下铜的枝晶,强度降低并形成疲劳源;热应力也会引起疲劳失效。

疲劳失效的特征:轴承承载区的工作表面呈网状扩展的裂纹,裂纹向减摩层的纵深方向发展,最后减摩层材料呈颗粒状、片状或块状剥落,有金属光泽。

6、 腐蚀破坏

滑动轴承由于周围环境介质与轴承工作表面间发生化学反应,引起轴承工作表面呈黑色或者无光泽的色变、孤立状且不连续的起毛,或者呈随机分布的麻坑状、蜂窝状或不规则的连通凹坑。

磨蚀原因:润滑油被氧化或者被污染;轴承防磨不良;轴承减摩材料含有害杂质元素;轴承工作表面有寄生电流通过等。

7、 气蚀失败

发电机组的滑动轴承在重载高速运转的情况下,润滑油中会形成小的油蒸汽气泡,气泡运动到高压区域或润滑油压力升高时,气泡就会炸裂,周围的润滑油迅速补充原气泡所占的空间,从而形成一个个强劲的压力冲击波,使轴承表面受到强烈冲击,发生表面塑性变形,形成较大的应力,最终导致轴承表面局部剥落。

防止发生气蚀的方法与措施:

1)加强轴承的支撑,改善轴承与轴承座的刚度匹配 ,避免轴承局部的高频振动;

2)改善润滑油的供应和品质;

3)避免形成强烈的涡流区。

8、 油膜振荡

油膜振荡的危害:

1)油膜振荡是一种危害的振动,使转子更加偏离轴承中心,增加了转子的不稳定因素;

2)油膜振荡引起交变的应力,而交变的应力将导致润滑动轴承疲劳失效。

防止发生油膜振荡的方法措施:

1)增加转子系统的刚度,即提高转子自生的固有频率,也就提高了产生油膜振荡的失稳速,一般应使系统的失稳转速在工作转速的25%以上;

2)选择好的轴承形式和轴承参数,圆柱卓成制造简单,但抗振性最差;椭圆轴承、三油楔、多油楔轴承能显著提高轴承的稳定性和油膜刚度,是比较理想的一种选择;可摆动瓦轴承重点额轴瓦的倾斜度可以随轴颈位置不同而自动调整,以适应不同的载荷、转速、轴的弹变性形和偏斜等,并建立油液润滑,是最好的一种选择;

3)增加轴承比压,改变进油温度和粘度;轴承比压越大,轴颈越不易浮起;

4)减小轴承间隙,改变进油压力,增加外阻尼等。

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