煉化裝置工況對(duì)動(dòng)設(shè)備滾動(dòng)軸承壽命的影響

石如東(中國(guó)石油天然氣股份有限公司烏魯木齊石化分公司，新疆 烏魯木齊 830019)

0 引言

工業(yè)化水平的提高進(jìn)一步提升了中國(guó)經(jīng)濟(jì)水平，與此同時(shí)，在可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代背景下，煉油化工企業(yè)在生產(chǎn)過程中不能夠僅考慮生產(chǎn)效率，還應(yīng)當(dāng)注重其所使用的煉化裝置的成本投入。為了能夠有效促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于滾動(dòng)軸承壽命的重視，通過采取相應(yīng)的措施，最大限度減少各種不利因素對(duì)滾動(dòng)軸承正常應(yīng)用所產(chǎn)生的負(fù)面影響。從目前來(lái)看，部分企業(yè)和工作人員并沒有意識(shí)到滾動(dòng)軸承使用壽命的重要性，在一定程度上制約了其利用效率的提升，基于此，有必要對(duì)滾動(dòng)軸承展開更深層次的探索。

1 研究背景

近年來(lái)，中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展得到了大幅度增長(zhǎng)，而工業(yè)生產(chǎn)較之以前也有長(zhǎng)足的進(jìn)步，成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)當(dāng)前發(fā)展至關(guān)重要的組成部分。滾動(dòng)軸承作為工業(yè)機(jī)械中不可或缺的重要部件，是所有運(yùn)轉(zhuǎn)型機(jī)械設(shè)備都必須配備的動(dòng)靜部件結(jié)合，消除部件運(yùn)動(dòng)摩擦承載各種動(dòng)態(tài)和靜態(tài)載荷的關(guān)鍵性部件。然而由于軸承使用環(huán)境復(fù)雜，運(yùn)轉(zhuǎn)條件惡劣，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)和工作過程中，會(huì)有諸多不可抗力在不同程度上對(duì)滾動(dòng)軸承施加損壞作用，造成軸承的磨損和破壞，使設(shè)備的工作效率以及使用壽命產(chǎn)生影響。結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行分析，為了能夠有效保障滾動(dòng)軸承運(yùn)行的有效性，針對(duì)性地解決制約滾動(dòng)軸承使用年限的問題，需要綜合企業(yè)發(fā)展對(duì)于滾動(dòng)軸承的要求，并在此基礎(chǔ)上開展對(duì)動(dòng)設(shè)備滾動(dòng)軸承壽命影響因素的分析工作。

2 企業(yè)發(fā)展對(duì)于滾動(dòng)軸承的要求

通常情況下來(lái)說(shuō)，若想從根本上提升煉油化工企業(yè)日常的工作質(zhì)量和效率，勢(shì)必要涉及到對(duì)于滾動(dòng)軸承的應(yīng)用，而能夠符合其具體工作內(nèi)容和特點(diǎn)的滾動(dòng)軸承可以在極大程度上強(qiáng)化其工作成效，在確保各項(xiàng)工作持續(xù)高效進(jìn)行的過程中促進(jìn)其使用年限的進(jìn)一步延長(zhǎng)。在當(dāng)前時(shí)代背景下為了支撐企業(yè)的正常發(fā)展，其對(duì)于滾動(dòng)軸承有了更高的要求，具體在于以下幾方面內(nèi)容：

首先，其滾動(dòng)軸承的荷載工作面應(yīng)當(dāng)有著較強(qiáng)的耐磨損性，在實(shí)際使用軸承的過程中，滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)軌道以及滾動(dòng)體的外表所面臨的磨損風(fēng)險(xiǎn)最高。若是滾動(dòng)軸承本身耐磨性相對(duì)較差，會(huì)極大可能導(dǎo)致因受到這種磨損的影響，增加滾動(dòng)軸承口徑的間隙和軸向間隙的距離，若未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施加以控制，對(duì)滾動(dòng)軸承的正常運(yùn)行會(huì)造成負(fù)面影響，制約和影響企業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)工作的效率。其次，現(xiàn)代化企業(yè)的發(fā)展要求其所使用的滾動(dòng)軸承能夠有效避免疲勞剝落現(xiàn)象的出現(xiàn)，當(dāng)滾動(dòng)軸承在實(shí)際運(yùn)行的過程中受到機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的影響面臨著極大的沖擊力，而在交變載荷力同這種沖擊力相互作用的情況下，會(huì)使得滾動(dòng)軸承的表面產(chǎn)生由于疲勞而造成的剝落現(xiàn)象，在嚴(yán)重的情況下勢(shì)必會(huì)縮短滾動(dòng)軸承的正常使用年限。最后，為了能夠推動(dòng)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)工作人員需要定期對(duì)軸承當(dāng)前磨損情況進(jìn)行全方位檢查和修復(fù)工作，此舉能夠有效減少滾動(dòng)軸承零部件松動(dòng)的問題，否則便會(huì)增加其所產(chǎn)生的損耗進(jìn)而影響其正常的使用壽命[1]。

3 機(jī)械設(shè)備工況影響滾動(dòng)軸承壽命的主要因素

3.1 主要原因

滾動(dòng)軸承在運(yùn)行中不可避免地會(huì)出現(xiàn)一定的摩擦和損耗，工作人員如對(duì)其控制力度不足，會(huì)增加軸承損害的隱患。結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看看，軸承受工作的環(huán)境同樣會(huì)產(chǎn)生不同程度的損壞。結(jié)合相關(guān)調(diào)查研究能夠明確，滾動(dòng)軸承之所以會(huì)出現(xiàn)損壞主要與軸承日常的清潔程度、潤(rùn)滑油的質(zhì)量、環(huán)境溫度以及其在實(shí)際工作中的運(yùn)轉(zhuǎn)速度相關(guān)，特別是部分設(shè)備對(duì)滾動(dòng)軸承有著較高的穩(wěn)定性要求，所以更要加強(qiáng)對(duì)上述幾項(xiàng)因素的重視。例如滾動(dòng)軸承在運(yùn)行中受上述因素影響，會(huì)導(dǎo)致大型設(shè)備齒輪箱的運(yùn)轉(zhuǎn)受到不利影響，進(jìn)而大幅降低其工作效率，并會(huì)顯著縮短其使用壽命。

3.2 影響因素

3.2.1 材質(zhì)

軸承本身的材質(zhì)是其運(yùn)行狀況以及使用壽命最為關(guān)鍵的因素之一，若是在實(shí)際進(jìn)行滾動(dòng)軸承制造工作的時(shí)候沒有嚴(yán)格要求其材料的質(zhì)量，勢(shì)必會(huì)制約其后續(xù)的有效應(yīng)用。從目前的實(shí)際情況來(lái)看，部分制造商或者是企業(yè)沒有在制造滾動(dòng)軸承的過程中加強(qiáng)對(duì)于材料篩選的重視，導(dǎo)致其所選用的金屬面臨著諸多問題，具體包括存在嚴(yán)重裂紋現(xiàn)象、疏松多孔以及雜質(zhì)過多等。而在完成制造工作將其正式投入使用時(shí)便會(huì)影響其正常的使用年限?；诖耍瑸榱藢?shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承使用壽命的延長(zhǎng)，相關(guān)工作人員需要更加全面和詳細(xì)地篩選制作材料，盡可能保障其所選用材料非金屬雜質(zhì)較少并具有較高的純凈性，這是目前較常采用的延長(zhǎng)滾動(dòng)軸承使用年限的方式。目前中國(guó)相關(guān)企業(yè)所使用的滾動(dòng)軸承大多都是高碳鉻軸承鋼，在國(guó)際范圍內(nèi)，這種材質(zhì)在滾動(dòng)軸承上應(yīng)用的使用方法同其所具有的化學(xué)成分具有相當(dāng)?shù)囊恢滦?，其碳含量和鉻含量分別為1%和1.5%。在使用這一材料對(duì)軸承進(jìn)行鍛造的時(shí)候主要是采用先正火后退火的手段作為其基本的工藝形式，接下來(lái)對(duì)該材料展開加工，使其以套圈樣式呈現(xiàn)，并通過對(duì)淬火和回火工藝的應(yīng)用，這樣便可以完成對(duì)于滾動(dòng)軸承的制作工作。工作人員在實(shí)際進(jìn)行工藝制造的時(shí)候可以適當(dāng)選用硅材料，此舉可以促使其在正式制作的時(shí)候進(jìn)一步促進(jìn)軸承鋼自身抵御回火軟化性的提升，這樣一來(lái)便能夠在原有的基礎(chǔ)上減少滾動(dòng)軸承外表在淬火和回火的時(shí)候所面臨殘余和應(yīng)力，以有效緩解在初期投入使用滾動(dòng)軸承是所產(chǎn)生的剝落問題。

對(duì)我國(guó)常應(yīng)用的滾動(dòng)軸承制造工藝進(jìn)行分析能夠發(fā)現(xiàn)，除了高碳鉻軸承鋼以外，陶瓷材質(zhì)也是經(jīng)常應(yīng)用于滾動(dòng)軸承鋼制作的原料，其中最具有代表性的便是氧化硅。在對(duì)其進(jìn)行制作的時(shí)候主要是使得制作中的熱力產(chǎn)生壓力，這樣一來(lái)便能夠促使氧化硅向能夠應(yīng)用在冶金的粉狀氧化硅進(jìn)行轉(zhuǎn)化，接下來(lái)便可以通過對(duì)于其所生成的化學(xué)物質(zhì)的應(yīng)用對(duì)陶瓷滾動(dòng)軸承進(jìn)行鑄造。這種材料所制作的鋼軸承同高碳鉻所制作的鋼軸承相比較有著更加良好的抗擊磨損性能。基于此，相關(guān)企業(yè)需要綜合考慮各方面影響因素，結(jié)合其具體的實(shí)際情況，若是其工作的環(huán)境比較惡劣，并且具有較大作業(yè)摩擦力的時(shí)候便可以對(duì)氧化硅軸承進(jìn)行選用。除此以外，相對(duì)于高碳鉻材料鋼軸承來(lái)說(shuō)，強(qiáng)化對(duì)氧化硅軸承的應(yīng)用能夠切實(shí)展現(xiàn)出其在抗污染以及抗腐蝕性方面的優(yōu)勢(shì)[2]。

3.2.2 載荷

除了材質(zhì)以外，載荷同樣會(huì)嚴(yán)重影響滾動(dòng)軸承的使用壽命，也是比較關(guān)鍵的影響因素。從實(shí)際情況來(lái)看，滾動(dòng)軸承的載荷將會(huì)影響軸承本身的形態(tài)，而當(dāng)軸承變形在達(dá)到一定程度的時(shí)候便會(huì)造成其損壞進(jìn)而縮短其原有的使用壽命，并制約其工作質(zhì)量和工作效率的進(jìn)一步提升。在不斷實(shí)踐研究的過程中能夠明確，若是滾動(dòng)軸承在實(shí)際運(yùn)行的過程中有著過高的載荷進(jìn)而導(dǎo)致其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形，則勢(shì)必會(huì)使得軸承的內(nèi)外圈出現(xiàn)相應(yīng)的變形荷載。若是變形荷載的數(shù)值達(dá)到了滾動(dòng)軸承所能夠承載最大數(shù)值的時(shí)候，便會(huì)造成其軸承自身接觸應(yīng)力、剛度以及內(nèi)部各個(gè)因素的變化。這一現(xiàn)象的出現(xiàn)不可避免地會(huì)加劇軸承的變形問題，并影響其正常的使用壽命，而在載荷過大所造成的變形不斷積累并達(dá)到一定程度的時(shí)候便會(huì)導(dǎo)致滾動(dòng)軸承出現(xiàn)損壞，并對(duì)后續(xù)所開展的作業(yè)造成負(fù)面影響。

3.2.3 工況及性能

滾動(dòng)軸承運(yùn)行時(shí)，既會(huì)產(chǎn)生一定的滾動(dòng)摩擦，也會(huì)出現(xiàn)互動(dòng)摩擦。但結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，部分工作人員忽視滾動(dòng)軸承在投入使用之后潛在的各種摩擦，便在極大程度上增加了滾動(dòng)軸承在實(shí)際作業(yè)過程中所產(chǎn)生的損耗，長(zhǎng)此以往勢(shì)必會(huì)加劇軸承的機(jī)械磨損問題，甚至嚴(yán)重影響滾動(dòng)軸承整體的精密性，制約其工作效率，縮短其原有的使用壽命。由此可見，應(yīng)當(dāng)確保軸承具有較強(qiáng)的高耐磨性以及高硬度，保障滾動(dòng)軸承在實(shí)際運(yùn)行的時(shí)候更好地承載那些有著一定反復(fù)和集中特征的載荷，盡量緩解運(yùn)行過程中各種摩擦所造成的滾動(dòng)軸承耐磨損性降低的問題，強(qiáng)化落實(shí)對(duì)于其所產(chǎn)生的各種機(jī)械損耗的控制工作。除此以外，工作人員需要科學(xué)開展材質(zhì)的篩選工作，并盡量保障其所選用的材料有著相對(duì)較高的抗腐蝕性。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，強(qiáng)化對(duì)動(dòng)設(shè)備滾動(dòng)軸承壽命影響因素的分析可以幫助工作人員明確制約滾動(dòng)軸承運(yùn)行效率的各項(xiàng)條件，并在此基礎(chǔ)上采取更加具有針對(duì)性的措施將那些負(fù)面影響消除。這對(duì)滾動(dòng)軸承高效應(yīng)用、煉化裝置運(yùn)轉(zhuǎn)以及企業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。因此，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)滾動(dòng)軸承的重視，并在不斷實(shí)踐的過程中結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)各種影響因素展開系統(tǒng)分析，為滾動(dòng)軸承使用壽命的延長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件。