滚动轴承的使用维护及常见故障

【摘 要】本文简要介绍了滚动轴承的安装、维护、故障诊断、滚动轴承的损伤形式原因分析及控制方法。

【关键词】轴承；润滑；剥落

滚动轴承的使用和常见故障。

轧辊轴承是轧机的一个重要部件，其装配、调整、维护质量对轴承寿命、产品尺寸精度、设备作业率有直接影响。早期很多轴承的损坏并非是本身质量问题，而是由于安装不当和缺乏良好的维护造成的。我厂各机组轧辊轴承均为滚动轴承。滚动轴承各个领域应用相当广泛，由于滚动轴承一般都是装在机构内部，所以不便直观检查，只能根据故障现象先作概略判断，然后再拆卸检查。

滚动轴承的正确使用是减少轴承故障、延长轴承寿命的可靠保证，其内容包括正确的安装、良好的润滑、合理的清洗。滚动轴承寿命以转数（或以一定转速下的工作的小时数）计算，定义：在此寿命以内的轴承，应在其任何轴承圈或滚动体上发生初步疲劳损坏（剥落或缺损）。然而无论在实验室试验或在实际使用中，都可明显的看到，在同样的工作条件下的外观相同轴承，实际寿命大不相同。此外还有数种不同定义的轴承“寿命”，其中之一即所谓的“工作寿命”，它表示某一轴承在损坏之前可达到的实际寿命是由磨损、损坏通常并非由疲劳所致，而是由磨损、腐蚀、密封损坏等原因造成。

下面分别介绍滚动轴承的使用要求和常见故障、损伤。

1.滚动轴承的正确使用

1.1轴承的拆装

保持轴承及其周围环境的清洁即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承，也会增加轴承的磨损，振动和噪声。安装拆卸时要认真仔细不允许强力冲压，不允许用锤直接敲击轴承，不允许通过滚动体传递压力。使用合适、准确的安装工具尽量使用专用工具，极力避免使用布类和短纤维之类的东西。应以压块、套筒或其它安装工具使轴承均匀受力。如果安装表面涂上润滑油，将使安装更顺利。轴承拆卸时应使用合适的吊装工具将轴承拉出，不要用凿子、手锤等敲击轴承。

直接用手拿取轴承时，要充分洗去手上的汗液，防止轴承的锈蚀，并涂以优质矿物油后再进行操作，在雨季和夏季尤其要注意防锈。不过，在某种特殊的操作条件下，轴承可以获得较长于传统计算的寿命，特别是在轻负荷的情况下。这些特殊的操作条件就是，当滚动面（轨道及滚动件）被一润滑油膜有效地分隔及限制污染物所可能导致的表面破坏。

1.2轴承的润滑

润滑对轴承的运转及寿命有极为重要的影响。润滑脂由基础油、增稠剂及添加剂制成，不同种类和同一种类不同牌号的润滑脂性能相差很大，允许的旋转极限不同，在选择时务必注意。润滑脂的性能主要由基础油决定。一般低粘度的基础油适用于低温、高速；高粘度的适用于高温、高负荷。增稠剂也关系着润滑性能，增稠剂的耐水性决定润滑脂的耐水性。原则上，牌子不同的润滑脂不能混合，而且，即使是同种增稠剂的润滑脂，也会因添加剂不同相互带来坏影响。

滚动轴承常用的润滑剂有脂润滑和稀油两种。润滑脂润滑的优点是密封结构简单，润滑脂不易流失，受温度影响不大，加一次润滑脂可以使用较长的时间。

使用润滑脂要注意两个问题，一是要按说明书的要求，选用合适牌号的润滑脂。二是加入轴承中的润滑脂要适量，一般只充填轴承空腔的1/2-l/3为宜，过多不但无用，还会增加轴承的运转阻力，使之升温发热。特别要注意的是转数高的轴承，即只在轴承上涂一层适量的润滑脂即可，否则，不但浪费和散热不良，还会使润滑脂受热外溢，可能影响正常性能。

润滑油润滑的优点是摩擦阻力小，并能散热，主要用于高速和工作环境温度较高的轴承。润滑油的牌号要按说明书的要求选用，并保养周期及时更换，排出旧油后要对机构进行清洗后再加新油，不可多加。

1.3轴承的清洗

轴承应该严格按照清洗周期进行清洗，轴承从新到旧清洗周期应该逐渐缩短。轴承用煤油清洗时，应一手捏住轴承内圈，另一手慢慢转动外圈，直至轴承的滚动体、滚道、保持架上的油污完全洗掉之后，再清洗净轴承外圈的表面。清洗时还应注意，开始时宜缓慢转动，往复摇晃，不得过分用力旋转，否则，轴承的滚道和滚动体易被附着的污物损伤。为保证清洗质量，可分粗、细清洗两步进行。有条件的清洗完后可以用压缩空气吹干。轧辊轴承外圈上标有4个压力区，第一次安装时，压力区1在正上方，每到清洗周期，把外圈转过90度，让下一个压力区处于正上方，这样可以提高轴承整体寿命，防止滚道局部出现剥落。

2.滚动轴承常见故障

不通过拆卸检查，即可识别或预测运转中的轴承有无故障，对提高生产率和经济性是十分重要的。

主要的识别方法如下：

2.1通过声音进行识别

通过声音进行识别需要有丰富的经验。必须经过充分的训练达到能够识别轴承声音与非轴承声音。为此，应尽量由专人来进行这项工作。用听音器或听音棒贴在外壳上可清楚地听到轴承的声音。

2.2通过工作温度进行识别

该方法属比较识别法，仅限于用在运转状态不太变化的场合。为此，必须进行温度的连续记录。出现故障时，不仅温度升高，还会出现不规则变化。

滚动轴承的故障现象一般表现为两种，一是轴承安装部位温度过高，二是轴承运转中有噪音。

2.2.1轴承温度过高

在机构运转时，安装轴承的部位允许有一定的温度，当用手抚摸机构外壳时，应以不感觉烫手为正常，反之则表明轴承温度过高。

轴承温度过高的原因有：润滑油质量不符合要求或变质，润滑油粘度过高；机构装配过紧（间隙不足）；轴承装配过紧；轴承座圈在轴上或壳内转动；负荷过大；轴承保持架或滚动体碎裂等。

2.2.2轴承噪音

滚动轴承在工作中允许有轻微的运转响声，如果响声过大或有不正常的噪音或撞击声，则表明轴承有故障。 滚动轴承产生噪音的原因比较复杂，其一是轴承内、外圈配合表面磨损。由于这种磨损，破坏了轴承与壳体、轴承与轴的配合关系，导致轴线偏离了正确的位置，在轴在高速运动时产生异响。当轴承疲劳时，其表面金属剥落，也会使轴承径向间隙增大产生异响。此外，轴承润滑不足，形成干摩擦，以及轴承破碎等都会产生异常的声响。轴承磨损松旷后，保持架松动损坏，也会产生异响。

3.滚动轴承的损伤形式

滚动轴承运转中无法直接观察轴承，但通过噪声、振动、温度、润滑剂等的状况可查出轴承异常。拆卸检查时，可根据轴承的损伤情况判断轴承的故障及损坏原因。

3.1滚道表面金属剥落

轴承滚动体和内、外圈滚道面上均承受周期性脉动载荷的作用，从而产生周期变化的接触应力。当应力循环次数达到一定数值后，在滚动体或内、外圈滚道工作面上就产生疲劳剥落。如果轴承的负荷过大，会使这种疲劳加剧。另外，轴承安装不正、轴弯曲，异物侵入、进水也会产生滚道剥落现象。轴承滚道的疲劳剥落会降低轴的运转精度，使机构发生振动和噪声。对于轻微剥落可修复，外圈或内圈剥落尺寸长和宽 在1/2滚动体长度和1/3滚动体长度范围内可以修复，方法是用油石或细砂纸去除表面剥离边角的粗糙部分，使之变得光滑即可使用。

3.2轴承烧伤

烧伤的轴承其滚道、滚动体上有回火色。烧伤的原因一般是润滑不足、润滑油质量不符合要求或变质、瞬间载荷过大，温度急剧升高、以及轴承装配过紧等。

3.3塑性变形

轴承的滚道与滚子接触面上出现不均匀的凹坑，说明轴承产生塑性变形。其原因是轴承在很大的静载荷或冲击载荷作用下，工作表面的局部应力超过材料的屈服极限，这种情况一般发生在低速旋转的轴承上。

3.4保持架碎裂

3.5生锈腐蚀

3.6擦伤或卡伤

轧辊轴承工矿恶劣，承受负荷大，是轧机的大型消耗性备件。细心的安装、维护、严格控制可能导致轴承损伤因素，将对轴承寿命延长和良好性能的发挥，具有重要意义。 [科]

【参考文献】

[1]化学工业出版社.机械设计手册，2004.

[2]NSK辊颈轴承使用说明.

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