钢铁企业滚动轴承使用寿命的探讨论文_张之滨

钢铁企业滚动轴承使用寿命的探讨论文_张之滨

舍弗勒贸易(上海)有限公司 黑龙江 哈尔滨 150001

摘要:滚动轴承在中厚板生产线运用广泛,尤其是产品和原材料的输送方面使用量非常大。滚动轴承的保养在中厚板运输辊道设备保养中也是最重要的。滚动轴承的特点在于维护方便,工作可靠并且起动性能好,在中等速度下承受能力较高。与滑动轴承比较,滚动轴承的径向尺寸较大,减震能力很差,尤其是在高速运转时,寿命会降低。

引言

轴承的一个套圈或滚动体的材料首次出现疲劳点蚀前,一套圈相对于另一套圈的转数,称为轴承的寿命。一组同型号轴承在相同条件下运转,其中10%的轴承发生失效而90%没发生失效时所能达到的寿命(106为单位),称为轴承的基本额定寿命。轴承的基本额定寿命除了和承受的负荷有关(负荷越大,其基本额定寿命愈短,反之愈长),还与工作环境等因素也有密切相关。

1影响滚动轴承寿命的因素

1.1安装因素分析

输送辊道轴承座压盖安装、轴承座密封安装,是影响轴承性能的重要因素。轴承座压盖安装直接影响轴承的径向游隙。轴承游隙太小会导致轴承过热,加剧轴承磨损,轴承的耐磨性能得不到发挥。还有可能直接导致轴承卡死。所以在压盖安装前正确的使用青稞纸调整压盖位置。轴承座密封(骨架油封)安装质量影响轴承的腐蚀速度。辊道轴承座工作在多水的环境,安装过程中密封的损坏、安装方式不正确会导致轴承进水以氧化铁杂质,加快轴承元件的锈蚀速度。骨架油封在安装时要避免机械损伤,同时唇口应朝向轴承座外侧。

1.2轴承自身因素分析

1)轴承磨损严重

分析滚动轴承因过度磨损而报废的原因可知,通常是因为磨损使得轴承的工作游隙过大,导致主机的轴系统丧失必要的运转精度,、引起噪声和振动,或给主机带来附加的冲击负荷,而轴承本身的内部应力也随之增高,以致轴承不能承担其预定的工作而失效。实际使用中轴承磨损失效常是轴承报废的最主要原因,特别是对于在污染严重的环境中(炼铁厂、炼钢厂、烧结厂、焦化厂等),工作的轴承、高速运转的轴承、承受冲击负荷的轴承,以及高刚度主轴轴承等,大都因磨损而失效。

2)轴承滑动制约

各种滚动轴承本身就存在着不同程度的滑动因素,安装不对中、配合过松或过紧、游隙选择不当等,都会使轴承中的滑动因素成为显因。

3)轴承清洁度不高

轴承制造厂对轴承产品清洁度保证,工人师傅在清洗、安装和施加润滑等过程中对轴承清洁度的保证,以及润滑剂供应者对润滑剂本身清洁度的保证等任一环节如有疏忽,都可能使轴承遭受污染。

1.3轴承维护保养因素

输送辊道的维护保养工作分日常维护、运轴承日常维护主要是润滑,在充分保证润滑的情况下,即便是最复杂的工作环境,轴承的使用寿命也能达到5至10年(约20000万~30000万转),然而在润滑不良状态下轴承的寿命会下降至3个月左右(约900万转)。

轴承的运行检查,主要是检测轴承座的温度。在轧制线前后辊道轴承座温度一般在40℃左右。即使在轴承保持架、滚动体的磨损早期轴承座温度升并不高不会超过43~45℃。但随着轴承内部元件的进一步磨损以及夹杂,轴承座的温度会上升至45-50℃。此时滚动体承载变得更加不均匀,甚至出现崩裂、错位。一旦滚动体崩裂或者错位,轴承座会发生急剧温升,伴随着轴承座冒烟、轴承卡死,轴承座测温点温度会上升至150至170℃。此时轴承已经完全报废。

为了轴承能达到一个较长的使用寿命,在轴承的磨损早期,应及时对轴承进行清洗、更换油脂,并重新调整轴承座压盖位置适当增减垫片厚度。以延长轴承的使用寿命。

1.4环境因素

尽管中厚板生产线滚动轴承的运行环境复杂,如重载、高速、多水等,影响着滚动轴承的使用寿命,我们仍可以通过不断的努力改善现场为轴承创造一个更加良好的环境(如:轴承座底座加缓冲垫、轴承座涂防水层等)以延长轴承的使用寿命。

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2提高滚动轴承使用寿命的措施

2.1正确管理是轴承使用寿命的基础

物质仓库的技术作业,可分入库验收、保管保养、出库发运和配送三个环节。由于轴承品种繁多(仅河北洛阳轴承厂有九大类,6000多个品种),各厂安检手段不同,货物长距离运输等每一个环节均有可能造成损坏,因此在物质入库时都必须进行数量和质量的检查验收,只有验收合格(含有关资料等)方可入库。物质的保管保养,是物质仓库的中心任务,再好的物质只“管”不“养”就有可能成为次品或废品,因此严格控制仓库温度、湿度等,定期检查轴承状况是至关重要。

2.2安装前

为保证安装质量,一是确保滚动轴承绝对清洁,即安装前应将其保存在原来的包装中,放置在清洁、无湿气、相对恒温的环境中,使其远离灰尘、水和腐蚀性化学物质。因为轴承环的转动面非常光滑,对污染物造成的损坏非常敏感,颗粒杂质会受到滚动元件的过度碾压而在轴承中产生局部压力,最终会导致永久性材料疲劳。二是搬运时避免摇动和振动,防止破坏轴承的机械性能。三是轴承应水平保存,特别是有些较重的轴承长时间竖直放置后,会由于自身的质量而变形。四是对于涂有油脂的(或密封的)轴承需特别小心,搁置时间应按先进先出的原则来控制。因为油脂经过长时间存储后密度会改变,且当轴承第一次使用时,会有一定程度的转动噪音。

2.3安装与拆卸时

根据有关图纸、维护手册、产品说明书,结合工作环境,使用合适的工具谨慎地安装和拆卸,并注意以下事项:

1)不要在滚动元件上施加安装力,这很容易导致滚动元件和座圈接触面的局部超载,从而导致轴承的过早失效;

2)确保场地清洁,特别是在夏季,避免强力风扇正对维修现场;

3)使用合适的工具,禁止使用任何硬的工具(如锤子,起子等,实际工作中太多使用这两种硬工具安装和拆卸)直接敲在轴承表面,这会导致轴承环的断裂或破碎;

4)校核传动轴的轴承位和轴承座孔直径尺寸,轴承及轴的同轴度情况,特别是大型设备,局部微小误差也会造成轴承及轴的强烈磨损;

5)一般滚动轴承不会从设备上拆下来,只有较大的轴承才会因预防性维护而需要拆卸,拆卸过程中,必须使用正确的工具,确保相邻的部件没有损坏;6)试车前一定要检查轴承安装的紧固度、同轴度和定位情况,并确保旋转的灵活性。

2.4使用及维护

1)定期对轴承进行再润滑

正确适当的再润滑非常关键,润滑剂可以隔离轴承表面,从而减小摩擦,保护金属部件以及防止污染和杂质。但是在使用过程中,由于温度、振动、密封等因素的影响,润滑剂会不同程度地流失与失效。为此,必须注意,一要选择合适的润滑剂,目前润滑剂种类非常繁多,可供不同的运行条件选用,选择时一般要使用轴承厂家推荐的润滑剂,否则会严重降低其使用寿命;二是要定期对轴承进行再润滑,因为滚动部件的过度滚动,轴承润滑剂经受着长久的机械压力,尤其是长时间在高温、潮湿或受到污染的环境中,润滑剂的化学性质会有所改变,这些都会导致润滑质量下降,因此定期对轴承进行再润滑是非常必要的。据研究,滚动轴承使用寿命降低30%是由于润滑不良造成的。

2)轴承更换

只能使用与原来的尺寸、种类和精度相同的新轴承进行替换。一般国内生产的滚动轴承都能购买对应的型号,失效后能够及时正确地更换。而对于进口设备或国外轴承则必须慎重对待,当进口机器中的原装轴承品种较特殊,而且无备用件时,尤其需要及早考虑代用问题,切勿在轴承使用至破碎,甚至型号都无法辨认时才向滚动轴承专业部门咨询,这样会造成很大的困难。

结束语

总之,影响轴承的寿命是多因素的,这里仅从人的因素来谈。只有人人懂设备,人人爱护设备,把设备维护、维修意识渗透到每个人身上,这样才能延长轴承的使用寿命,提高设备运转率,保证生产的正常运行。

参考文献

[1]姜浩峰,李传山.滚动轴承发烧的原因分析及处理方法[J].中国水泥. 2017(01).

[2]温京华,刘万银.浅析延长滚动轴承使用寿命的方法[J].煤质技术. 2017(S1).

[3]白学智.滚动轴承损坏原因及延长使用寿命方法[J].科技资讯. 2017(30).

论文作者:张之滨

论文发表刊物:《防护工程》2018年第34期

论文发表时间:2019/3/25

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