嘉善安驰轴承制造有限公司
技术咨询:
0573-84516877

滑动轴承的刮研和故障诊断

 二维码
作者:技术部来源:嘉善轴承轴承制造有限公司

滑动轴承的刮和故障诊断


一、概述

滑动轴承工作时发生的是滑动摩擦;滑动摩擦力的大小主要取决于制造精度;而滑动轴承摩擦力的大小主要取决于轴承滑动面的材料。滑动轴承一般工作面均具有自润滑功能;滑动轴承按照材料分为非金属滑动轴承和金属滑动轴承。

非金属滑动轴承主要以塑料轴承为主,塑料轴承一般都是采用性能比较好的工程塑料制成;比较专业的厂家一般均具有工程塑料自润滑改性技术,通过纤维、特种润滑剂、玻璃珠等等对工程塑料进行自润滑增强改性使之达到一定的性能,然后再用改性塑料通过注塑加工成自润滑的塑料轴承。

金属滑动轴承在二十一世纪初使用最多的就是三层复合轴承,这种轴承一般都是以碳钢板为基板,通过烧结技术在钢板上先烧结一层球形铜粉,然后再在铜粉层上烧结一层约0.03mm的PTFE润滑剂;其中中间一层球形铜粉主要作用就是增强钢板与PTFE之间的结合强度,当然在工作时还起到一定的承载和润滑作用。

大型设备低速重载工况都使用滑动轴承,它承载能力高,运转稳定,适用范围广,尤其适于高速、重载。

滑动轴承的材质一般如下

1) 金属材料,如轴承合金、青铜、铝基合金、锌基合金

轴承合金:轴承合金又称白合金,主要是锡、铅、锑或其它金属的合金,由于其耐磨型好、塑性高、跑合性能好、导热性和抗胶和性好及与油的吸附性好,故适用于重载、高速情况下,轴承合金的强度较小,价格较贵,使用时必须浇铸在青铜、钢带或铸铁的轴瓦上,形成较薄的涂层。

2) 多孔质金属材料(粉末冶金材料)

多孔质金属材料:多孔质金属是一种粉末材料,它具有多孔组织,若将其浸在润滑油中,使微孔中充满润滑油,变成了含油轴承,具有自润滑性能。多孔质金属材料的韧性小,只适应于平稳的无冲击载荷及中、小速度情况下。

3) 非金属材料

轴承塑料:常用的轴承塑料有酚醛塑料尼龙聚四氟乙烯等,塑料轴承有较大的抗压强度和耐磨性,可用油和水润滑,也有自润滑性能,但导热性差。

合金是浇铸或烧结在轴瓦坯上,经车削成为完整的滑动轴承,为便于安装滑动轴承也有开式的,如要求较高精度的轴瓦一般需要刮,使瓦衬具有一定的几何形状,运转时能形成楔形油膜,以降低轴承摩擦损耗。

二、润滑原理

旋转机械的润滑方式是动压润滑,依靠轴与轴瓦的相对滑动形成动压油膜,油膜托起轴,油膜厚度为0.01~0.1mm。形成动压油膜的必要条件是:

1、两工作表面间必须有楔形间隙。

2、两工作表面必须连续充满润滑油或其他粘性流体。

3、两工作表面间必须有相对滑动速度,其运动方向必须保证润滑油从大截面流入,小截面流出。

三、滑动轴承的刮

1、刮要点

1)轴与轴瓦的接触点

轴要运动自如,动压油膜要连续稳定,静态下轴与轴瓦的接触范围和接触点的密度是重要参数,均匀接触也是重要的刮目的。其实刮就是纠正轴瓦的形状。首先轴瓦中心线与轴心线要平行,这一点通过调整轴承座的位置来实现。下瓦内表面涂以着色剂——红铅粉,轴吊入,盘车,再吊起,依据接触情况调整轴承座。只有调整好以后才能对轴瓦刮,否则破坏了找正基准

然后是刮,先开瓦口,就是刮出储油腔和侧间隙,见图1.区域1和2是储油腔,要刮得圆滑,从轴瓦的合缝口到弧顶依次渐小,区域1、2和区域3圆滑过渡,保证润滑油能够顺畅地通过储油腔,在区域3形成油膜,此时所刮的侧间隙只是粗刮,不要求具体间隙值,只要与轴无接触点即可,精刮在下面介绍。

接下来就是在规定的范围内—区域3进行刮,即范围为:两侧120°中间,70°~90°,b=L/6。接触密度要达到至少2点/cm2。刮时,刀纹要相交,先从一个方向刮,再从另一个方向刮,否则很难形成网格状分布的均匀接触点。在接触点大致分布均匀后进行精刮,大点的全部刮去,中等点刮去中间一小片,小点不刮,直至刮到不低于2点/cm2(φ130~φ360轴承)的均匀接触。上瓦用同样的刮方法,只是它的中部是空刀,只有两边是合金,它的刮范围是90°~120°。

2)轴瓦间隙刮

轴瓦间隙分两部分,顶间隙和侧间隙,顶间隙为轴颈的1.2‰、1.6‰、1.9‰,它根据转子重量、润滑油流量和转速综合确定。顶间隙的测定时压铅丝法,见图2。用6根约20mm长的铅丝放置在上、下瓦结合面及轴颈与轴瓦之间,旋紧轴承销钉,然后拆开用千分尺测量铅丝的厚度,求得顶间隙,计算公式如下:

A-A,间隙值a1=c1-(b1+b2)/2

B-B,间隙值a2=c2-(b3+b4)/2

a1和a2要尽量相近。

侧间隙在上、下瓦合缝面左右30°范围,它不小于顶间隙的一半,一般为顶间隙的1/2~2/3。侧间隙的大小直接用塞尺测量。

2、端盖轴承的处理

端盖轴承不要求刮,瓦间隙靠机械加工保证。所以端盖轴承对机械加工要求较高,不仅要保证瓦间隙,还要保证形位公差,这样轴与轴承才能配合良好。但经多次实践,不刮的端盖轴承润滑效果总不是很好,而且轴承温升也比座式轴承高。我总结了一些处理方法,首先储油腔和侧间隙必须刮出。然后是考虑轴与轴瓦的接触情况,针对不同转速的电机做不同的处理。转速高于1500r/min的电机不做处理,转速低于1500r/min的电机采用只刮不研的方法,在上、下瓦规定的接触范围内(同座式轴承)沿两个不同防线交叉刮,编出花纹状,以利于润滑。经过以上处理,平均温升降低5℃。

四、轴瓦的故障诊断

轴瓦多发的故障包括蚀、点蚀、温升高、烧毁等,经多年的工作积累,对轴瓦出现的故障现象作以分析,找出原因,提出解决措施。

1、轴瓦瞬间烧毁

这一定是断油,只有断油才能在无任何征兆情况下,在瞬间烧毁轴瓦,及时停机也避免不了,断油致使动压油膜无法形成。解决措施是,对于强力润滑的设高位油箱,供油系统一旦出现故障,高位油箱仍能提供充足的润滑油;对于自润滑,要检查油环转动是否自如,油环表面和轴瓦的油环槽要平滑,绝不允许有突出表面存在。另外,油环浸入润滑油液面深度要合适,浅了带油量少,润滑不足,深了油环转动不灵,仍然润滑不足。

浸入深度t=1/12D D=油环直径

2、温升高,轴瓦大部分

如果上、下瓦均有蚀,而且是发亮的,是因为顶间隙小造成的。处理方法,重新刮,保证接触密度,加大顶间隙直至合格。因顶间隙小,重新修后轴瓦处于正常状态,无不良后果。如果只有下瓦蚀,而且是全部蚀,呈乌黑色,是因为瞬间断油造成。瞬间断油轴瓦不至于烧毁,但下瓦重新研着点后,顶间隙要变大,一般要加大0.05~0.1mm。如果顶间隙超差可采取去除上、下瓦合缝面的方法降低顶间隙。

3、温升高,轴瓦局部

如果研蚀区域集中、规则,或集中一侧,或对称,是轴瓦受外力压迫造成的。最常见的有:轴承座与上瓦间的定位销位置不当,定位销压迫上瓦;轴承座与轴瓦接触面有突出点压迫轴瓦;轴承端该或油封位置不当,将轴顶偏,从而压迫轴瓦。轴瓦修补方法是刮掉蚀重新点,但顶间隙的增大量会比瞬间断油更大,后果更严重。

如果研蚀区域分散、无规则、且不突出,是由于轴瓦刮不好造成,需要修,达到2点/cm2的接触密度,修复后无不良后果。如果刮区域突出,是由于巴氏合金脱壳造成,合金中有杂质、浇注不当均可导致脱壳。脱壳面积大于1cm2时,能通过敲击瓦轴衬判断出,敲击声发空。小于1cm2的敲击声没有区别,蚀点突出也不明显,不大好判断。一个小区域反复刮,反复,就是小面积脱壳。脱壳面积小可通过补焊处理,修复后无不良后果。脱壳面积大的只能报废。

4、温升高,点蚀

合金面有点灼伤是轴电流引起的。轴电流可在轴颈与轴瓦之间形成小点弧,引起点状灼伤,使摩擦系数迅速增大,因而轴承温升高。这时轴颈表面也有灼伤,轴与轴瓦都需要处理,影响较大。防护措施的是切断轴电流,将座式轴承的轴承座或端盖轴承的轴瓦对地绝缘,同时定位销、进出油法兰等也进行绝缘处理;在轴上社接地电刷,使轴电流尽可能通过此电刷。

五、滑动轴承的维护

滑动轴承要长效使用,除了本身的加工质量外必须要正确的安装和有效的维护。

损坏类型损坏原因及处理方法

胶合轴承过热、载荷过大,操作不当或温度控制系统失灵

1、在运动中如发现轴承过热,应立即停车检查,最好使转子在低速下继续运转,或继续供油一段时间,直到轴瓦冷下来为止。不然,轴瓦上的巴氏合金由于胶合而粘在轴颈上,修起来麻烦。

2、防止润滑油不足或油中混入杂质,以及转子安装不对中。

3、胶合损坏较轻的轴瓦可以用刮研修理方法消除,继续使用。

疲劳破裂由于不平衡引起的振动、轴的挠曲与边缘载荷、过载等,引起轴承巴氏合金疲劳破裂。轴承检修安装质量不高

1、提高安装质量,减少轴承振动。

2、防止偏载和过载。

3、采用适宜的巴氏合金以及新的轴承结构。

4、严格控制轴承温升。

拉毛由于润滑油把大颗粒的污垢带入轴承间隙内,并嵌藏在轴承轴衬上,使轴承与轴颈(或止推盘)接触时,形成硬痂,在运转时会严重地刮伤轴的表面,拉毛轴承注意油路洁净,尤其是检修中,应注意将金属屑或污物清洗干净。

磨损及刮伤由于润滑油中混有杂质、异物及污垢。检修方法不妥,安装不对中。使用维护不当,质量控制不严。

1、清洗轴颈、油路、油过滤器,并更换洁净的符合质量要求的润滑油。

2、配上修刮后的轴瓦或新轴瓦。

3、如发现安装不对中,应及时找正。

4、注意检修质量。

穴蚀由于轴承结构不合理(轴承上开的油污不合理),轴的振动,油膜中形成蒸汽泡,蒸汽泡破裂,轴瓦局部表面产生真空,引起小块剥落产生穴蚀破坏1、增大供油压力。

2、改善轴瓦油沟、油槽形状,修饰沟槽的边缘或形状,以改进油膜流线的形状。

3、减少轴承间隙,减少轴心晃动。

4、换较适宜的轴瓦材料。

电蚀由于绝缘不好或接地不良,或产生静电,在轴颈与轴瓦之间形成一定的电压,穿透轴颈与轴瓦之间的油膜而产生电火花,把轴瓦打成麻坑1、检查机器的绝缘情况,特别要注意一些保护装置(如热电阻、热电偶等)的导线是否绝缘完好。

2、检查机器接地情况。

3、如果电蚀后损坏不太严重,可以刮轴瓦

4、检查轴颈,如果轴颈上产生电蚀麻坑、应打磨轴颈去除麻坑。

自润滑免维护
Self-lubricating bearings
——————————————————————————————————
0573-84613742
0573-84516855
anchi@chinaanchi.com
浙江省嘉善县干窑工业区潘渡浜路30号
在线客服
 
 
会员登录
登录
我的资料
我的收藏
留言
回到顶部