軋機軸承損壞原因、故障研究及防范措施
SIAIF軋機軸承
軋機軸承是機械設備中最重要的部件之一,其運行狀態(tài)的好壞 直接影響整個設備的性能。及時、準確地檢測滾動軸承的狀態(tài)信息,并對其進行故障診斷,對提高機械系統(tǒng)的運行效率和壽命,大幅度減少維修成本,確保設備正常運行具有重要的意義。本文就軋機軸承故障進行了具體的分析。
軋機軸承具有裝配方便、效率高、容易實現(xiàn)潤滑、摩擦阻力小等優(yōu)點,在機械設備中有著承受和傳遞載荷的作用,它運行狀態(tài)的正常與否直接影響著整臺生產(chǎn)設備的包括精度、可靠性及壽命的動態(tài)性能的高 低。軸承故障輕則會設備異響、振動或者產(chǎn)生較大噪音,重則會造成嚴 重的設備故障導致生產(chǎn)臨時中斷等。由此可知,在生產(chǎn)設備的維護保養(yǎng) 工作中也需要有效的滾動軸承故障診斷技術。生產(chǎn)機械設備安全、有效 的運行需要有運行狀態(tài)的檢測和故障診斷的前提為保證,那么,軋機 軸承故障診斷技術作為機械設備故障診斷技術的重要組成部分,對其 進行深入地研究在保障機械設備的安全、保證機械設備的穩(wěn)定運行、消 除潛在的事故等方面有著十分重要的意義。
一、對造成軸承故障原因種類的分析
工業(yè)中所采用的軸承,無論是滑動軸承還是滾動軸承,都有它的最 長使用期限,所以,一旦超出這個最長使用期限,就會出現(xiàn)故障,這個歸 類為疲勞壽命種類。引起軸承故障的原因是多種多樣的,從軸承的失效 原因中,不充分的潤滑和軸承未能與機器良好接觸是關鍵。安裝不當和軸承負荷過重同樣也占據(jù)了一大部分原因。
二、軋機軸承故障分析
1.裝配過程中,軋輥與軸承座由于操作不當,造成銅支架變形,對 中性差,軋輥進入軸承座時滾珠與內(nèi)套摩擦,將內(nèi)套劃傷,使軋輥在運 轉(zhuǎn)時不靈活,引發(fā)軸承故障。軋機兩側(cè)輥縫高度不一致或錯輥現(xiàn)象嚴 重,造成軋輥運轉(zhuǎn)時受力不均引起軸承某點受力大,從而引發(fā)軸承故 障。向心推力軸承的特性是工作時應保證一定的工作游隙。游隙過大, 會引起軸承內(nèi)部承載區(qū)域減小,滾動接觸面應力增大,運動精度降低;游隙過小容易造成軸承發(fā)熱溫升,導致軸承壽命降低、故障率增高,從 而提前報廢。
2.潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障。軋機上線前通油氣時,未清理干凈各部位的 分配器、混合器及接頭,雜質(zhì)多造成潤滑清潔度差引起堵塞或油氣管意 外折斷,軋機上線運行過程中供油不足,潤滑效果差引發(fā)軸承故障。3.密封效果差。在裝配過程中,由于密封圈裝配不到位、磨損嚴重 或安裝靜迷宮時沒有涂密封膠等原因,使軋機上線運轉(zhuǎn)后冷卻水進入 輥箱內(nèi)部,造成潤滑油變質(zhì),潤滑效果下降,從而引起軸承故障。
三、軋機軸承出現(xiàn)故障的具體解決措施
1.嚴把軋機裝配質(zhì)量關,確保裝配質(zhì)量達到100%
制定了提高裝配精度,保證一次裝配到位的可靠方法。從軋輥清 洗至裝配完畢共有18道工序,每道工序都指定專人負責,做到裝配質(zhì)量 達到100%,實行下道工序?qū)ι系拦ば驈蜋z制度,確保對工序質(zhì)量雙重 把關。加強裝配過程對異常問題的及時發(fā)現(xiàn)與處理,做好設備故障的預 知、預防、預控維修。
2.運用滾動軸承故障診斷技術需要解決的問題
現(xiàn)有的滾動軸承故障檢測診斷技術存在一定的局限性和一些問題,如在經(jīng)典的信號分析、處理方法中,存在對分析對象進行理性化地 處理和簡化現(xiàn)象,這樣的簡化在實際的工程應用中會導致忽略信號中 存在的預示著設備狀態(tài)的發(fā)展趨勢的非平穩(wěn)的信息。用這樣簡化了的 信號分析處理方法對滾動軸承進行狀態(tài)檢測和分析不能得出軸承的 真實運轉(zhuǎn)情況,在對復雜工況條件下的機械設備或是對精密機械設備 進行檢測分析時,會導致誤診、漏診、診斷結(jié)果差強人意現(xiàn)象等問題的 發(fā)生。而在一些新興的信號、信息處理方法如Priestley演變譜、小波分 車玉來 天津市恒興鋼業(yè)有限公司 301600 析、非線性時間序列分析等方法中也存在一些諸如未充分考慮旋轉(zhuǎn)機 械設備固有周期時變特性等缺陷。種種現(xiàn)有的故障診斷技術中存在的 問題都會影響滾動軸承故障診斷技術的進一步發(fā)展,也會限制其在生 產(chǎn)設備的維護保養(yǎng)工作中的運用。
3.調(diào)整軸承結(jié)合面和承載區(qū)接觸精度,保證其結(jié)構(gòu)剛度均衡
如果軸承結(jié)合面和承載區(qū)的接觸不當,也會容易引起軸承的結(jié)構(gòu)失效。因此,可以對其進行一定的改進。相關的技術操作人員可以調(diào)整 配合件之間的結(jié)構(gòu)空隙,保證軸承結(jié)合面和承載區(qū)的剛度均衡協(xié)調(diào)。條 件允許的話可以對整個承載區(qū)的零部件進行涂層處理或者完全更換。在調(diào)整結(jié)構(gòu)空隙時,要注意將軸承內(nèi)座接入口與安裝軸上的座內(nèi)軸緊 密相連,確保軸向空隙不要超過相關規(guī)定。同時,還可以適當調(diào)整軸承 的整個輔助定位設計,檢查結(jié)合面零件的加工質(zhì)量,確保接觸程度良 好,不易造成與機器的接觸不當。
4.改進潤滑劑的供應方式,采用黏度和運轉(zhuǎn)條件相適應的潤滑油
可以有效、高效的控制異物進入到軸承中去,來減少軸承出現(xiàn)異常 磨損,保證軸承達到正常使用壽命,減少資源的損失。四、軸承故障診斷技術的前景展望 隨著信息技術和通信技術的高速發(fā)展,軸承故障診斷技術也逐漸 實現(xiàn)電子化和智能化。
根據(jù)現(xiàn)階段的研究資料來看,軸承故障診斷的未來發(fā)展趨勢主要集中在以下幾個方面:
1.混合故障診斷技術
智能診斷技術為軸承故障診斷工作提供了一個重要的發(fā)展方向。而 將各種不同類型的智能技術進行有效結(jié)合而形成的混合式故障診斷系 統(tǒng),將是智能故障診斷研究道路上的突破點。這些智能技術之間的結(jié)合 方式多種多樣,主要有根據(jù)規(guī)則進行的專家系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的結(jié)合、 實例推理與神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的結(jié)合、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡之間的結(jié)合。
2.多層次診斷融合
集成知識庫中各類診斷經(jīng)驗,與數(shù)據(jù)庫中存檔的各類故障數(shù)據(jù), 根據(jù)故障的特征進行綜合性分析,確定故障的具體發(fā)生場所。該技術主 要是對狀態(tài)監(jiān)測過程中所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息進行相結(jié)合,再與層次診 斷模型進行相結(jié)合,按照層次性推理方式作出由淺至深的診斷。除此之 外,它還可以進一步講狀態(tài)監(jiān)測過程中所監(jiān)測到的信號匯總到診斷系統(tǒng) 中,實現(xiàn)在線數(shù)據(jù)分析處理和在線故障診斷,無論是在實時性還是智能 化方面都有較大的提升。
3.診斷與控制的有效結(jié)合
根據(jù)現(xiàn)階段設備的運行狀況及健康程度來決定設備運行策略,以 此來預測可能發(fā)生的故障,從而在早期避免故障發(fā)生,這是軸承故障 診斷技術發(fā)展過程中最高目標。在未來的軸承故障診斷技術研究中, 還應在診斷理論與診斷方式方面深入探索,在此基礎上建立一套完善 是故障診斷知道理論體系和實踐體系,并將診斷理論和診斷方法切切 實實地應用到日常生活中。與此同時,還應加強對便攜式診斷工具的研 發(fā),建立簡單易操作的操作系統(tǒng)和診斷平臺,為診斷工作人員提供更加 人性的工作環(huán)境,提高故障診斷效率,將軸承故障檢測技術推向更高的 發(fā)展平臺。
綜上所述,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)業(yè)會得到進一步發(fā)展和提 高,軸承的使用技術和維修技術將面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。所以,我們要不 斷對軸承結(jié)構(gòu)、原理進行探究,逐步了解和熟練掌握好軸承的各項維 修、檢測技術,不斷對其進行創(chuàng)新和改良,使其更加科學、更加合理,為 企業(yè)的發(fā)展、國民經(jīng)濟的發(fā)展做出更大的貢獻。
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