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如何最大化轴承的使用寿命
发布时间:2014-05-15        浏览次数:450        返回列表
 理论上离心泵中滚动轴承的使用寿命为20000~80000小时,但是,实际的寿命取决于许多因素——过早的轴承失效会导致代价高额的设备停工,有时甚至还会导致更严重的后果。NKE(奥地利)公司的轴承专家提供了一些简单但实用的优化轴承性能的技巧。
令人满意的轴承使用寿命始于正确的轴承选择。从一开始,轴承设计师通过为不同应用选择正确的轴承来延长轴承使用寿命和设备性能。这个过程要考虑许多因素,例如载荷、硬度、轴承寿命预测、运行环境等等。
图1. 为特定的应用选择合适的轴承
是延长设备使用寿命的第一步。
正确的储存
原则上,所有轴承在安装之前都应该保存在它们原来的包装中。它们需要留在清洁、无湿气、相对恒温的环境中。滚动轴承应该远离灰尘、水和腐蚀性化学物质。摇动和震动可能会永远破坏轴承的机械性能,因此在处理和储存过程中必须避免震动。
图2. 正确储存轴承对确保最长的
轴承使用寿命非常重要
基本上,所有轴承都必须水平保存,因为有些较重的轴承长时间竖直放置后,可能会由于自身的重量而变形。
预先涂有油脂的(或密封的)轴承需要特别小心,因为油脂经过长时间的存储后密度会改变。这样当轴承第一次使用时,会有一定程度的转动噪音。因此,这种轴承的搁置时间应该按先进先出的原则来控制。
清洁
清洁对滚动轴承非常重要。轴承环转动面和滚动元件的表面粗糙度通常为1/10 μm,如此光滑的表面对污染物造成的损坏非常敏感。转动面之间的润滑层通常为0.2~1 μm,大于润滑剂粒径的颗粒型杂质会受到滚动元件的过度碾压而在轴承钢中产生局部压力,最终会导致永久性材料疲劳。除了这一点,外界环境中的灰尘颗粒大小可达10 μm,也会对轴承造成损坏。因此,清洁无尘的环境对轴承的存储和安装来说至关重要。
全面准备再安装
轴承应该使用合适的工具谨慎地安装和拆卸。行业专家们估计,过早的轴承失效情况中的16%是由于不正确的安装。对大量安装(例如在生产装置中)来讲,通常要严格控制条件安装,还可以采用合适的轴承安装设备。
但是,在维护或替换工作中,环境是多种多样的。因此,为确保最长的轴承使用寿命,全面的准备工作对轴承安装很必要。
首先,有关的文件,例如图纸、维护手册、产品说明书等需要经过仔细研究。接下来,所有轴承元件,例如轴、定距环、盖、垫圈等必须保持绝对干净,免受污染。邻近部件的状态也要仔细检查。
图3. 污染物可能粘在滚动元件和轴承环
之间的润滑层中,从而损坏轴承。
谨慎安装和拆卸
要根据不同的应用以及轴承尺寸和类型,选择合适的安装方法(机械的或液压的)和工具。这里是轴承安装的一些基本原则:
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. 不要用任何硬的工具(例如锤子、起子等)直接敲在轴承表面上,这会导致轴承环的断裂或碎裂。
3. 遵守受人推崇的安装设备供应商的指导。
大约90%的滚动轴承从未从它们所在的设备上拆下来过,通常只有较大的轴承才会因为
预定的预防性维护程序而拆下来。与安装一个轴承一样,拆卸轴承也要进行认真准备,拆卸过程中,要确保相邻的部件例如轴和轴套没有损坏。要根据轴承类型、尺寸和应用场合选择合适的方法和工具。
设计师们应该注意到,设计良好的轴承位置可以大大简化轴承的安装和拆卸,因而降低维护成本。
图4. 过度滚动的粒子引起的表面损坏(凹痕)
正确适当的润滑
润滑剂可以隔离金属轴承表面(例如滚动元件、轴承环和轴承罩),因此减小摩擦、保护金属部件以及防治污染和杂质。有各种各样的润滑剂(包括油脂、油和固体)可供不同的运行条件选用。正确选用润滑剂对延长轴承和设备的使用寿命非常重要。
由于滚动部件的过度滚动,轴承润滑剂经受着长久的机械压力,另外,时间一长尤其在高温、湿的或受到污染的环境中,润滑剂的化学性质会有所改变。所有这些都导致润滑质量的逐渐下降。因此,为确保最长的使用寿命,要定期对轴承进行再润滑。润滑周期取决于运行条件,例如温度、转速、环境等。只有在预润滑或密封轴承中(也称为“终身润滑”轴承),轴承寿命是取决于润滑剂寿命的。
润滑剂必须按照生产商的指示正确保存,特别要注意让润滑剂保持清洁,免受污染。在每次使用之前,要仔细检查润滑剂的质量,使用陈旧的或受污的润滑剂可能会使轴承过早失效。
状态监测/维护
一般说来,滚动轴承非常可靠,尽管它们的寿命有限。与机器中其它所有重要的部件一样,应该对它们进行定期检查和维护。检查和维护的频率要取决于个别应用的重要性和各个设备的运行条件。
由于轴承作用关键,建议在其设计阶段加入状态监测功能。机器运行的重要参数,例如震动和噪音可以连续监测,在无法预知和代价高昂的设备停工前做好预防措施。
培训——良好实践的基础
熟能生巧,但适当的培训是实践的基础。知名的轴承生产商会为商业、技术或车间员工提供多种培训课程。如果技术人员在处理轴承过程中具备基本的知识,那么就可以避免重大错误。设计和产品开发工程师可以通过优化轴承设计,最大化设备性能,最小化生命周期成本。
轴承通常是泵和其它设备中的重要部件,尽管一流质量的轴承非常可靠,但为确保它们有最长的使用寿命,仍要多加注意。正确的保存、谨慎的安装和拆卸、足够的润滑和再润滑、正确的状态监测、及时的维护,最后还有完善的人员培训,对提高轴承使用寿命和设备性能都非常重要。