谷雪花 姜大鵬 盧俊崧
【摘 要】本文基于扭矩測量儀軸承外圈及軸承座磨損故障,梳理了故障原因,通過逐個排查,確定封氣雜質進入軸承外圈及軸承座是磨損發(fā)生的原因。經優(yōu)化封氣過濾工藝并試驗驗證,工作參數正常,故障排除。
【關鍵詞】扭軸;軸承;磨損
中圖分類號: V232.4 文獻標識碼: A 文章編號: 2095-2457(2019)22-0071-001
DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.030
0 引言
軸承磨損是軸承失效的主要形式。國內外研究人員分析了軸承磨損常見故障形式及原因[1,2]。目前還有很多難以確定的變量,對復雜磨損需進行有針對性的分析。
本文基于某軸承外圈及軸承座磨損故障,梳理了故障樹,通過對故障原因的分析,確定封氣雜質進入軸承外圈及軸承座是磨損發(fā)生的原因。經優(yōu)化封氣過濾工藝并試驗驗證,成功排除了故障。
1 故障現象
在完成某型渦輪部件試驗后發(fā)現軸承座與軸承外圈表面有明顯的磨損現象:磨損表面有溝痕,表面材料脫落,出現磨損的暗面,配合面上有清晰的凹痕,未見嚴重的塑性變形或者疲勞剝落,如圖1所示。
2 故障排查及解決
根據軸承磨損情況及使用要求,通過理論分析與工程實踐相結合的方式梳理出可能原因如下所示。
2.1 疲勞失效
查閱該型軸承的使用履歷信息,使用至今,累計運行150小時,遠低于距離其額定使用壽命,且在該型軸承的驗證試驗中,未發(fā)現在較短時間內出現疲勞失效的案例。
2.2 安裝工藝不當
1)軸承配合間隙不當
故障后對對軸承和軸承安裝座尺寸進行檢查,測量周向任意八點、四個直徑,軸承外圈與軸承安裝座設計配合尺寸滿足設計要求。
2)拆裝混進雜質
根據工藝記錄單,未見混入雜質現象。
3)安裝方向錯誤
根據工藝記錄單,未見軸承安裝方向錯誤現象。
2.3 潤滑不良
1)潤滑油量不足
根據試驗過程中滑油運行記錄,滑油系統(tǒng)運行壓力和油箱液位均在合理運行限制參數內。與軸承相關的軸溫變化正常,無溫升突變等異?,F象。
2)濾油器工作不良
軸承磨損前滑油檢測結果顯示,濾前滑油等級合格,濾后滑油等級合格,可排除濾油器工作不良導致滑油等級不合格的可能。
2.4 振動碰磨
判讀在線監(jiān)測數據,試驗過程中振動并未超過限制值,且若因振動導致軸向碰磨,則周向磨損情況分布應較均勻,由此可排除該原因。
優(yōu)化并修復封氣過濾設備與工藝,并(下轉第68頁)(上接第71頁)對軸承磨損位置進行鍍層修復后,軸承在試驗過程中運行良好,且分解后檢查,未見異常,故障得以解決。
2.5 雜質帶入
1)裝配雜質帶入
按照扭軸更換工藝單的要求,拆卸后的每一個零部件均按規(guī)定“用汽油清洗軸承座殼體,并用氣泵吹干凈”。查閱工藝記錄單,未見混入雜質現象。
2)滑油雜質帶入
試驗后對試驗件滑油進行送檢分析,檢驗結果表明顆粒度在允許范圍之內,油濾表面未發(fā)現雜質。
3)封氣雜質帶入
對干燥罐進行分解檢查后發(fā)現,干燥劑已失效,干燥罐出口濾處有大量雜質。
由圖1磨損情況可知,磨損位置集中在封氣流路入口位置。經現場排故及分析,可認定造成軸承磨損原因為:干燥罐內干燥劑失效,導致設備封氣內夾雜雜質;夾雜在封氣中的雜質進入軸承外圈與軸承座間的游隙內,經高速運轉、磨損形成。
3 結論
1)封氣雜質是引起本次軸承磨損的主要原因。軸承使用過程中應盡量減少軸承的分解與再裝配頻次,防止雜質帶入;對于需外部封氣的軸承,應保證封氣干燥、潔凈,輔助供氣設備應定期進行詳細保養(yǎng)與檢查。
2)軸承配合尺寸需定期檢查并記錄,保證其符合設計要求,防止軸承與軸承座間因相對運動產生磨損。
【參考文獻】
[1]肖順根,宋萌萌.基于小波包能量神經網絡的滾動軸承故障診斷方法[J].機械強度,2014,03:340-346.
[2]Carat Gaiersiji N B.friction,wear and lubrication of Wu Y W.Handbook[M].Beijing:Mechanical Industry Press,1986:134-153.