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滚动轴承过早老化会造成设备停机,现结合笔者的电机维修实践,介绍防止滚动轴承过早老化的经验。滚动轴承过早老化的原因有:配合过紧、润滑不良、安装未对中、强烈振动、材料疲劳、污染腐蚀等。 1.配合过紧 当轴承内圈强制套入轴颈后,轻者将使滚道底部产生严重磨损的环形轨迹,重者在滑道内、外圈和滚珠上均会有裂口或剥皮。原因:滚珠与滑道间隙被压得过小,扭矩增大,摩擦增加,轴承工作温度过高,使轴承磨损与疲劳加剧而失效。 防止方法:恢复轴承的径向间隙,减少过盈量。 轴承装配质量的检查方法有两种: 目测法:当电机端盖轴承室装上轴承后,用手转动端盖时,若轴承旋转自如、灵活,无振动和上下摇晃现象,视为合格。 塞尺检查法:将装有轴承的电机端盖组装于机座止口上,用0.03mm厚的塞尺检查轴承一周的径向间隙,若最大间隙位置刚好处在正中上方时(电机卧式安装),则为组装正确、可靠,否则,属安装不良。应适当调整端盖位置,重新装配,直至合格。 2.润滑不良 原因是严重缺少润滑脂或油脂干枯老化。由于电机高速运转摩擦生热,致使轴承温度过高而氧化变色,表现为轴承的滚珠、保持架、内圈及其轴颈等处变成褐色或蓝色。 防止方法:根据电动机的运行时间、环境温度、负荷状况、润滑脂好坏等4个因素,确定其补油和换油时间。一般情况下,电机运行6000~10000h应补油1次;运行10000~20000h应换油1次,2极或4极以上电动机的换油量为轴承室容积的1/2~2/3,且应采用优质锂基润滑脂(代号ZL-2) 。 3.安装未对中 若安装未对中,则不仅轴承滑道上有珠痕,而且滚珠磨损痕迹不匀,还产生偏斜,用塞尺检查轴承两侧的径向间隙时会不等,且相差较大。原因可能是用铁榔头直接敲击过轴承外圈;传动带拉得(齿轮咬合)太紧;使主动轮和被动轮的中心线不平行。当其偏斜大于1/1000时,会造成轴承运行温度过高,滑道和滚珠严重磨损,转轴弯曲和端盖螺栓压紧面与螺栓轴线不垂直。 正确安装方法:用端面光滑平整、与轴承内圈厚度几乎相等的钢管套筒,把轴承压在洁净轴颈的正确位置上。压入时用力应均匀,不能过猛。然后按电机不同转速检查轴端径向的允许偏摆值。 4.强烈振动 当电机铁心有故障时,会使轴承强烈振动。原因有:铁心受热变形;电机轴承老化;转轴弯曲变形较大;端盖止口拧紧螺栓因振动松动;基础不坚固使轴承振动。 防止方法:将铁心车小,用硅有机清漆1052浸泡硅钢片表面和拉开的缝隙;更换同型号的新轴承;退出转子铁心校直转轴弯曲部分;采用180°对称法;拧紧端盖止口螺栓;加固基础,拧紧地脚螺栓。 5.材料疲劳 由于金属材料疲劳、轴承滚道和滚珠表面脱落的不规则碎片若混合在润滑脂中,会使其工作噪声增大,滚珠呈滑动状态,导致轴承径向间隙增大,且轴端允许的径向偏摆值增大2~3倍。轴承疲劳程度的决定因素包括:电机的负荷、转速、气隙,端盖型式,材料的韧性,润滑脂质量润滑脂加装量。 防止方法:根据电机运行记录,当轻负荷工作电流为额定值的60%以上,运行至2000~25000h、中等负荷工作电流为额定值的60%~80%运行至15000~20000h、重负荷工作电流为额定值的80%~100%运行至10000~15000h后,均应考虑轴承材料的正常疲劳,更换同型号的新轴承。 6.污染腐蚀 此时,滚道和滚珠的表面上出现红色、褐色的斑点状腐蚀,与新轴承的响声相比工作噪声增大。 原因是,装配场所不清洁,如有水气、酸、碱及有毒气体存在;工具和手的污染;使用了质量低劣的润滑指。 防止方法:装配轴承须保持环境、工具和于的洁净;清洗轴承要彻底;更换优质的锂基润滑脂。
[align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]轴承润滑脂是由低粘度合成润滑油并加有[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]多种添加剂配制而成的润滑[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]剂[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]。润滑脂使[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]轴承的[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]滚动体与滚道之间形成油膜,避免金属表面间直接接触[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20],能够有效[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]减小摩擦、磨损、发热[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20],[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]延长轴承的[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]使用[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]寿命[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20],[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]减[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]小[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]运转噪音,防止轴承被锈蚀,提供额外的密封和润滑[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]。[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]轴承润滑脂选择的好坏直接关[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]系轴承使用性能和服役寿命并影响着设备的稳定[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]运行。[/color][/size][/font][/align][font='calibri'][size=13px]轴承[/size][/font][font='calibri'][size=13px]润滑脂的[/size][/font][font='calibri'][size=13px]选型[/size][/font][font='calibri'][size=13px]轴承转速[/size][/font][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]一般而言,转速低时,轴承载荷大,应选择锥入度小的润滑脂,反之要选择锥入度大的润滑脂。高速轴承选用锥入度小、机械稳定性好的润滑脂,润滑脂的基础油的粘度要低一些。一般设备装有滚珠轴承,使用2号润滑脂较为合适;滚子轴承选用0号或1号润滑脂较为适当;密封要求高的轴承选用3号较为适当。[/color][/size][/font][/align][font='calibri'][size=13px]温度范围[/size][/font][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]轴承润滑脂使用时的温度范围是要考虑的另一个重要因素。在低温下,润滑脂变稠变硬,基础油的析出量很少,运转过程中剪切强度增大,会对轴承产生阻[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]滞作用,不能对轴承实现有效润滑。[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]润滑脂不能在低于最低连续工作温度时使用,持续工作温度至少高出最低温度20K以上。同样润滑脂的使用温度也不能超过最高连续运转温度,在高温下润滑脂分油太快,并加速流失和氧化变质,大大影响了润滑脂的工作寿命。[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]在生产型企业中,润滑脂的最低使用温度一[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]般可以设置得比较高,但考虑到其他使用环境,一般设置在-20℃以上。[/color][/size][/font][/align][align=left][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207221504461988_3077_5650439_3.png[/img][/align][align=center][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]润滑脂温度适用范围[/color][/size][/font][/align][font='calibri'][size=13px]基础油粘度 [/size][/font][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]润滑脂的基础油粘度主要受到温度的影响,随着温度的上升而下降,温度的下降而上升。因此,在选择润滑脂时必须知道其工作温度时的基础油粘度,若选择错误,所有轴承的预防措施[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]都[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]是徒劳。确定基础油粘度必须考虑以下五个参数:轴承平均直径,实际工作转速,实际工作温度,润滑脂在工作温度下的运动粘度,参考粘度。[/color][/size][/font][/align][font='calibri'][size=13px]载荷比[/size][/font][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]依据轴承负荷大小来选择润滑脂是保证轴承充分润滑的关键因素之一。在轴承重负荷时,应选基础油粘度高、稠化剂含量高的润滑脂;负荷特别大或者轴承承受联合载荷时,应注意选择加有极压添加剂或填料的润滑脂;中低负荷时,一般选用2号稠度皂纤维结构短、中等粘度基础油的润滑脂;在一些极端恶劣或者苛刻的润滑条件下,还应考虑润滑脂的抗磨性以及耐腐蚀性等。[/color][/size][/font][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207221504463785_1060_5650439_3.jpeg[/img][/align][font='calibri'][size=13px]润滑脂的寿命 [/size][/font]润滑脂工作环境的温度、负荷、运转速度对它的使用寿命都会产生影响。工作环境温度越高,使用寿命越短,润滑部件的工作温度每增加10~15℃,使用寿命则会减少1/2。另外,随着设备运载负荷的增加,润滑脂的使用寿命随之降低,设备运转速度越快,润滑脂所承受的剪切应力越大,结构遭受到的破坏作用也越大,使用寿命大大缩短。所以,在高温环境、高转速条件下,要选用氧化稳定性能好、蒸发损失小、滴点高、抗机械剪切能力好的高温润滑脂。[font='calibri'][size=13px]润滑脂的应用 [/size][/font][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]轴承润滑脂在应用过程中有着诸多优点,如润滑设备和系统设计简单、具有吸附性、不易流失、具有密封效果、若轴承运行参数较低时可以免维护、[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]油[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]脂泄露时对环境影响小等[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]。[/color][/size][/font][/align][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]正确的加脂量能确保润滑脂在轴承工作表面的有效润滑[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]。[/color][/size][/font][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]轴承内部的润滑脂量不应太饱盈,应预留出足够的空间,保证让从转动元件上甩出的润滑脂充分冷却后返回到转动元件上,达到控制温升的目的,从而避免轴承过热和运转扭矩的增加。同时还要注意填充的润滑脂量不可过少,因为润滑脂量过少将使从转动元件上甩出的润滑脂无法从轴承盖内返回到转动元件上,从而造成润滑不足。[/color][/size][/font][/align][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]计算轴承填脂量应按照如下步骤进行:[/color][/size][/font][/align][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]首先测量轴承内部空间的大小;其次计算轴承的速度指数;最终填充轴承左右两边的轴承空间的50%。[/color][/size][/font][/align][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]具体判定标准遵循如下:[/color][/size][/font][/align][align=center][img]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/07/202207221504464859_1908_5650439_3.jpeg[/img][/align][font='calibri'][size=13px]轴承润滑脂起效过程[/size][/font][align=left][font='方正书宋简体'][size=13px][color=#231f20]当新装了润滑脂的轴承开始转动时,润滑脂首先从转动元件上被甩出,并快速在轴承盖的腔内循环、冷却。随后润滑脂切入到滚动体上,紧贴着滚动体表面的那部分润滑脂在剪切作用下拉断了纤维网状结构,使少量析出的润滑油在滚动体和滚道表面上形成一层润滑膜,其余部分的润滑脂仍然保持完好的纤维网状结构,起到了冷却和密封作用。在轴承刚开始转动时,润滑脂的湍动产生摩擦热,使轴承温度上升到一个最大值。然后,随着不断的剪切作用析出润滑油,在轴承的滚动体和滚道表面上形成一层润滑膜之后,这种摩擦热又逐渐减小,同时,不断从转动元件甩到轴承盖空腔内的润滑脂又起了良好的冷却作用,从而使轴承温度又逐渐下降,最终趋近于一个平衡值。[/color][/size][/font][/align][align=left][/align]
主轴轴承则是主轴正常运转的重要部件,机床长时间处于工作状态时,很容易造成轴承的损坏乃至烧瓦、停机的恶性事故。因而只有对主轴轴承温度进行实时监测才能确保主轴的正常运转,进而提升机床运转的可靠性,机床主轴轴承温度的在线监测体系就是通过在线收集轴承运转的温度数据,通过处理器进行对比和剖析,及时把握轴承运转状况的。1.机床主轴轴承温度升高缘由及约束 机床主轴在运转过程中,因为主轴转速较高、主轴润滑缺乏、润滑油太粘稠、以及主轴加工、装置如主轴曲折或装置与尾架不同心等要素,都会致使主轴轴承温度升高,致使机械空隙变小而呈现噪音和机械损害,轴承温度通常约束在温度升高不超越45℃,监测中若发现轴承的温度超越70-80℃,应立即停机查看。2.硬件规划 硬件有些首要包括六大有些,它们是温度收集电路、低通滤波电路、V/F变换电路、单片机接口电路、晶体管显现驱动电路、温度显现电路。3.软件规划 硬件思路是通过温度传感器来丈量机床主轴温度,由温度变送器输出电压信号,将电压信号送人测温电路的取样有些,将电压信号经低通滤波电路滤除高频搅扰。再经V/F变换电路将其变换为频率信号送入80C51单片机接口。经单片机核算处理后输出的数值存储在单片机的RAM中供温度计量核算调用,一起输出信号再经MC14489驱动数码管显现。 软件思路是使用模块规划办法,选用C语言编程。全部软件有些需求完结三大块的规划,它们是:温度核算模块,精度操控模块和数码管驱动模块。 本次规划的难点是被测温度的精度操控,通常的测温体系中是将V/F变换电路输出的频率脉冲数规模对应于被测温度规模,但在温度丈量中要进步丈量体系的最低分辨率就必须增大频率脉冲规模。国内大有些此类体系是通过元件的选取和硬件的合理来增大频率脉冲的规模,此办法杂乱且作用不是很好。本规划采纳的办法使用软件办法来增大频率脉冲规模。通过体系对频率脉冲进行计数,再依据给定的基准数进行相对差核算,得到丈量温度。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701091514_620590_3170016_3.jpg4.精度操控 在本方案中用于进步温度丈量精度的首要办法是通过对温度传感器收集的模仿信号进行了V/F变换,然后用单片机对变换后的频率计数.以此来到达进步丈量精度。 本规划中选用由美国NS公司生产的LM331性价对比高的集成芯片,可用作精细频率电压变换器、A/D变换器、线性频率调制解调器,5.传感器的选型、装置 因为本规划不只要进行轴承温度丈量还要实现精度操控。精度操控的办法是首要对传感器输出的电压信号实施V/F变换,然后用单片机对频率进行计数以此来到达必定的丈量精度。所以模仿温度传感器是首选温度传感器,其次温度传感器所处的环境具有强电磁搅扰的特色。归纳思考本规划选用PT100铂热电阻温度传感器,导电导热性好,灵敏度高,延展性强;耐熔、耐冲突、耐腐蚀。 选用WZP-P系列贴片式Pt100温度传感器,丈量规模为-50~200℃,在主轴前、中、后轴承处,通过螺栓或其它固定方法将3个温度传感器装置在轴承或轴承座表面上,留意装置时螺栓紧固程度不宜太大,防止温度传感器受力太大致使损坏。6.轴承温度的检查与维护的实习使用 6.1 使用规模 机床主轴轴承温度的检查与维护电路首要改造了10台车床、5台刨床,使用作用较好,但因为公司一年多后机构改革、调整,取消了机械加工工段,因而未能得以更大规模的使用。6.2 使用作用 通过一年多的使用实习的证实,机床主轴轴承温度的检查与维护电路在各式机床上的使用十分成功,据这一年的统计数据显现每年每台机床为公司节省电机修理费1.6万元摆布,每台机床节省替换主轴轴承等直接费用1.2元以上。脉搏制造网是利用互联网、大数据、云计算及应用软件等前沿技术,为企业提供制造业产业链一站式综合服务,实现企业之间产能、需求、服务等资源的优化与共享。通过脉搏制造网将市场需求与闲置产能高效对接,提升制造业中小企业的市场营销能力、生产管理能力、加快产能结构调整步伐,实现制造业“绿色去产能”。并以脉搏云平台汇聚的市场大数据为导向,推动行业产能结构的调整、优化。