矿用设备轴承损坏原因分析

矿用设备轴承损坏原因分析

王翔

陕煤集团神南产业发展有限公司    陕西神木  719300

摘 要：矿用设备修理中，轴承作为矿用设备正常运转中不可缺少的旋转类零件，轴承的质量和安装状况直接影响矿用设备的运转情况。进而会影响到采煤和井下生产安全。轴承出现故障或轴承的损坏已经是矿用设备修理的重要组成部分。

关键词：轴承；损坏；原因分析

引言

在矿用设备中应用到轴承的种类较多，有调心球轴承、深沟球轴承、推力滚子轴承、圆柱滚子轴承等。矿用设备多数是在恶劣环境下工作，且井下工况不同会造成矿用设备出现超负荷运行。对矿用设备可靠运行要求非常高，设备一旦出现问题，将承受很大的经济损失。而轴承作为矿用设备最主要支撑旋转类零件，对矿用设备的可靠运转起着至关重要的作用。轴承在使用过程中受本身质量因素和外在因素的影响，其旋转精度、承载能力和耐磨性能等都可能发生改变。当轴承的性能、参数指标低于使用要求不能正常工作时，轴承就发生故障甚至失效，一旦轴承出现故障后，设备不能运转，因此需要找出发生的原因，并采取相应的措施，预防轴承失效，来提高矿用设备运行的可靠度，实现设备使用时间的延长，维修量的减少，经济效益的提高。因此，对矿用设备轴承损坏、失效原因进行分析研究与仪器诊断对提高矿用设备的可靠性，保证矿用设备正常生产显得尤为重要。

由于矿用设备使用工况非常恶劣，所以轴承出现损坏的现象种类也是多种多样的。常见轴承的损坏现象有轴承保持架损坏；滚动体有麻点、脱落；轴承内外轨断裂；滚动体破裂；轴承内外轨道严重磨损出现凹痕、点蚀等；轴承挡边有掉块；轴承游隙过大等。

1 轴承常见的损坏形式

1.1 轴承内外轨道有磨损、点蚀、凹痕

出现轴承内外轨道有磨损、点蚀、凹痕现象的原因主要是轴承表面在受到交变应力作用材料产生疲劳而失效。常见的疲劳失效现象是轴承疲劳剥落，轴承轨道和滚子表面麻点、剥落、点蚀。如果疲劳严重会向轴承深层剥落，深层剥落是轴承疲劳失效的疲劳源。轴承受到较大的静载荷或者冲击动载荷，或者因热变型承受额外的载荷，或有硬度高的异物侵入时，会在轴承滚道表面形成划痕或者凹痕。会导制轴承运转时出现强烈的噪声和振动。而且一旦出现上述划痕、凹痕，产生的冲击载荷可能会进一步导制附近表面的剥落。

1.2 磨损失效

由于矿用设备大多在有煤尘工作环境恶劣的井下工作，设备润滑油脂中难免有杂质、异物进入轴承内部。在轴承滚子与滚道之间挤入硬质异物或硬的砂粒或轴承表面金属磨损粒，在接触面间相对运动而引起磨损。通常在轴承滚道造成数条拉伤。

1.3 腐蚀失效

矿用设备工况复杂，在煤炭开采过程中难免的会接触到水、腐蚀性介质等，侵入矿用设备轴承的内部会导制轴承腐蚀和生锈，造成轴承损坏。

1.4 轴承挡边或滚道断裂失效

轴承挡边、滚道断裂失效的主要是轴承的本身质量缺陷和过载后冲击载荷导致轴承出现脆裂，异物进入轴承出现断裂失效。这种失效通常发生在冲击振动较大的部位。滚道承受负荷过重而造成滚道的断裂。

1.5 轴承滚道单侧挡边剥落

轴承滚道单侧挡边剥落主要发生在轴承滚道与挡边的交界处，在轴承装配过程中应保证轴承安装到合适位置或将轴承外圈与设备配合装配为间隙配合，当轴承遇到过载时会补偿。

1.6 轴承烧损

设备润滑不到位或润滑油选用不合理，以及当轴承间隙调整的较小时，轴承运转时将会发热加巨，在几十分钟内轴承表面会因受到高温而材料退火，如果不及时停机，发现轴承内圈将会胶合在轴上，轴承的保持架及滚动体将散架。胶合就是一个物体表面的金属高温粘附到另一个物体表面。设备遇到润滑不充分，高速过载时，因摩擦发热和散热不及时，轴承在很短的时间将达到很高的温度，进而使轴承损坏。

2 常见轴承故障检测

不拆卸轴承，即可检查识别轴承运行中可能存在的故障，对提高矿用设备运行可靠性是非常关键的技术。

2.1通过听轴承运行的响声来判断轴承是否损坏。利用听音器或改锥靠在轴承外圈来判断出轴承运行中的响声是否有异常。轴承滚动体在轴承滚道上滚动是一种轻的滑溜声。响声的大小与轴承的承载力和结构有关系，球轴承响声小，滚子轴承滚子响声大。轻系列轴承响声小，重系列轴承响声大。轴承如果滚道有麻点或磨损，在运行中会发出异常响声和周期的尖叫声。

2.2通过应用轴承振动仪来识别。轴承若出现压痕、滚动体表皮剥落、裂纹、锈蚀等现象都会在设备运转中显现出来，用轴承振动测试分析仪测出轴承振动的大小，通过振动频率分析轴承异常的原因。

2.3通过测轴承的运行温度来判别。轴承在使用中会产生温升现象，但若润滑好温度将会恒定。若轴承安装不到位、润滑不良会使轴承温度上升加剧，出现异常的高温。就必须停止设备运转，采取措施检查出发热的原因。引起轴承高温原因有：润滑剂中含有杂质，润滑不足，轴承损坏，负载过大，间隙不足、油封摩擦。

3轴承的安装和检查

3.1轴承的安装

通过加热轴承,利用受热膨胀的原理将正常紧配合变为间隙配合,是通常使用较省力的安装办法。加热装配前用轴承加热器均匀使轴承加热80-100℃(实时用红外测温仪测量轴承内圈温度);然后取出轴承,并用干净布擦掉油迹和附着物,然后安装到位;最后定位,冷却过程始终要推紧,或用小铜锤轻敲,使轴承靠紧轴肩,并不时转动轴承,以免倾斜或卡死。

轴承的安装必须遵循轴承的安装步骤,保证轴承安装精度,不在安装过程中留下一丝隐患,因此必须注意以下几点:不得野蛮安装和拆卸;严格控制油温或者轴承加热器温度不得超100℃，避免轴承高温产生回火,把套圈的表面硬度降低;安装轴承后必须用新的润滑油抹在轴承上；在安装轴承时避免直接用手拿，因为手上的汗液也可能会造成锈蚀，不得忽视任何细小环节。

3.2检查安装后的轴承，保证轴承安装的正确性，一般需要检查旋转件与壳体支架类部件是否摩擦；轴向紧固是否安装到位；润滑是否良好；密封是否密封可靠。为了保证轴与轴承内圈的位置关系，轴承内圈要贴紧轴肩，通常用塞尺测量和漏光法两种方法检查。

4注重专业化人才培养

在轴承安装与维护过程中,应注重专业化人才培养，打造技术过硬的设备维修队伍。维修工作不能仅是应急，要更多地强调设备的日常维护与检修，做到尽早排查、尽早解决。相关部门应组织设备维修人员进行日常继续教育学习，了解现代先进设备维修技术，将工作内容与理论相结合。要与广大高校进行人才联合培养,注重高校毕业生的人才引进,必要时可签订就业意向协议,让更多具有扎实理论基础的学生投入到设备维修行业中，为维修队伍注入活力，提升维修管理。

5 总结

轴承的寿命都是有一定年限的，如果我们好好的使用，注意日常维护保养，定期检测，并且按照以上防范措施，及早发现轴承隐患并且尽早进行更换，能提高轴承运行期限，降低矿用设备的故障率，将会在人力和经济消耗方面有很大改善。

参考文献

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