1103.3滑动轴承故障诊断
滑动轴承的故障诊断分析 (DEMO)

滑动轴承的故障诊断分析一、滑动轴承的分类及其特点1、静压轴承静压轴承的间隙只影响润滑油的流量,对承载能力影响不大,因此、静压轴承可以不必调整间隙,静压轴承在任何转速下都能保证液体润滑,所以理论上对轴颈与轴瓦的材料无要求。
实际上为防止偶然事故造成供油中断,磨坏轴承轴承,轴颈仍用45#,轴瓦用青铜等。
2、动压轴承动压滑动轴承必须在一定的转速下才能产生压力油膜。
因此、不适用于低速或转速变化范围较大而下限转速过低的主轴。
轴承中只产生一个压力油膜的单油楔动压轴承,当载荷、转速等条件变化时,单油楔动压轴承的油膜厚度和位置也随着变化,使轴心线浮动,而降低了旋转精度和运动平稳性。
多油楔动压轴承一定的转速下,在轴颈周围能形成几个压力油楔,把轴颈推向中央,因而向心性好。
异常磨损:由于安装时轴线偏斜、负载偏载、轴承背钢与轴承座孔之间有硬质点和污物,轴或轴承座的刚性不良等原因,造成轴承表面严重损伤。
其特征为:轴承承载不均、局部磨损大,表面温度升高,影响了油膜的形成,从而使轴承过早失效。
二、常见的滑动轴承故障●轴承巴氏合金碎裂及其原因1.固体作用:油膜与轴颈碰摩引起的碰撞及摩擦,以及润滑油中所含杂质(磨粒)引起的磨损。
2.液体作用:油膜压力的交变引起的疲劳破坏。
3.气体作用:润滑膜中含有气泡所引起的汽蚀破坏。
●轴承巴氏合金烧蚀轴承巴氏合金烧蚀是指由于某种原因造成轴颈与轴瓦发生摩擦,使轴瓦局部温度偏高,巴氏合金氧化变质,发生严重的转子热弯曲、热变形,甚至抱轴。
当发生轴承与轴颈碰摩时,其油膜就会被破坏。
摩擦使轴瓦巴氏合金局部温度偏高,而导致巴氏合金烧蚀,由此引起的轴瓦和轴颈的热胀差,进一步加重轴瓦和轴颈的摩擦,形成恶性循环。
当轴瓦温度T大于等于230°C时,轴承巴氏合金就已烧蚀。
三、机理分析大多滑动轴承由于运行过程中处于边界润滑状态所以会产生滑动摩擦现象,同时又居有一定的冲击能量和势能,所以存在与产生滑动摩擦和碰摩相同的故障机理。
滑动轴承的故障诊断分析(DEMO)

滑动轴承的故障诊断分析(DEMO)滑动轴承的故障诊断分析⼀、滑动轴承的分类及其特点1、静压轴承静压轴承的间隙只影响润滑油的流量,对承载能⼒影响不⼤,因此、静压轴承可以不必调整间隙,静压轴承在任何转速下都能保证液体润滑,所以理论上对轴颈与轴⽡的材料⽆要求。
实际上为防⽌偶然事故造成供油中断,磨坏轴承轴承,轴颈仍⽤45#,轴⽡⽤青铜等。
2、动压轴承动压滑动轴承必须在⼀定的转速下才能产⽣压⼒油膜。
因此、不适⽤于低速或转速变化范围较⼤⽽下限转速过低的主轴。
轴承中只产⽣⼀个压⼒油膜的单油楔动压轴承,当载荷、转速等条件变化时,单油楔动压轴承的油膜厚度和位置也随着变化,使轴⼼线浮动,⽽降低了旋转精度和运动平稳性。
多油楔动压轴承⼀定的转速下,在轴颈周围能形成⼏个压⼒油楔,把轴颈推向中央,因⽽向⼼性好。
异常磨损:由于安装时轴线偏斜、负载偏载、轴承背钢与轴承座孔之间有硬质点和污物,轴或轴承座的刚性不良等原因,造成轴承表⾯严重损伤。
其特征为:轴承承载不均、局部磨损⼤,表⾯温度升⾼,影响了油膜的形成,从⽽使轴承过早失效。
⼆、常见的滑动轴承故障●轴承巴⽒合⾦碎裂及其原因1.固体作⽤:油膜与轴颈碰摩引起的碰撞及摩擦,以及润滑油中所含杂质(磨粒)引起的磨损。
2.液体作⽤:油膜压⼒的交变引起的疲劳破坏。
3.⽓体作⽤:润滑膜中含有⽓泡所引起的汽蚀破坏。
●轴承巴⽒合⾦烧蚀轴承巴⽒合⾦烧蚀是指由于某种原因造成轴颈与轴⽡发⽣摩擦,使轴⽡局部温度偏⾼,巴⽒合⾦氧化变质,发⽣严重的转⼦热弯曲、热变形,甚⾄抱轴。
当发⽣轴承与轴颈碰摩时,其油膜就会被破坏。
摩擦使轴⽡巴⽒合⾦局部温度偏⾼,⽽导致巴⽒合⾦烧蚀,由此引起的轴⽡和轴颈的热胀差,进⼀步加重轴⽡和轴颈的摩擦,形成恶性循环。
当轴⽡温度T⼤于等于230°C时,轴承巴⽒合⾦就已烧蚀。
三、机理分析⼤多滑动轴承由于运⾏过程中处于边界润滑状态所以会产⽣滑动摩擦现象,同时⼜居有⼀定的冲击能量和势能,所以存在与产⽣滑动摩擦和碰摩相同的故障机理。
轴承故障诊断与分析

轴承故障诊断与分析
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主要内容
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轴承相关简介 滚动轴承故障诊断与分析 滑动轴承故障诊断与分析
参考文献
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轴承(Bearing)是机械中的固定机件。当其他机件在轴上彼此产生 相对运动时,用来保持轴的中心位置及控制该运动的机件,就称之为 轴承。轴承是各种机电设备中的重要组成部件,在各个机械部门有着 广泛的应用。
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小波包分析
小波包分析(Wavelet Packet Analysis) 是一种比小波分析更精细的分析方 法,它将频带进行多层次划分,并对小波变换中没有细分的高频部分做进一步 分解,从而提高时频分辨率。 小波包分解是一种分解更为精细的分解方法,它不仅对低频段部分进行分解, 而且对高频段部分也进行分解,并能根据分析信号的特征,自适应地选择相应 的频带,使之与信号频谱相匹配,从而提高时频分辨率。因此,小波包分析可以 提取振动信号中能量突出的频带,分析其频率特征,找出故障产生的根源。
故 障 诊 断 技 术
时频域分析 光纤诊断分析 油液诊断分析 轴承润滑状态监测诊断法 声学诊断分析(基于声发射)
热诊断(热成像诊断和温度诊断)
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基于振动信号诊断技术及分析
基于振动信号的诊断技术能够诊断大多数滚动轴 承故障,其优点是可在运动中测得轴承信号。目 前国内外开发生产的各种滚动轴承故障诊断与监 测仪器大都是根据振动法的原理制成的。 步骤:
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小波变换
小波变换是时间(空间)频率的局部化分析,它通过伸缩平 移运算对信号(函数)逐步进行多尺度细化,最终达到高频 处时间细分,低频处频率细分,能自动适应时频信号分析 的要求,从而可聚焦到信号的任意细节,有人把小波变换 称为“数学显微镜”。 小波分析是调和分析的重大突破。它继承和发展了Gobor 变换的局部化思想,同时又克服了窗口大小不随频率变化、 缺乏离散正交基的缺点,不仅是比较理想的局部频谱分析 工具,而且在时域也具有良好的局域性。通过小波分解能 够把任何信号(平稳或非平稳)映射到由一个小波伸缩、平 移而成的一组基函数上,在通频范围内得到分布在各个不 同频道内的分解序列,其信息量是完整的。
滚动轴承故障及其诊断方法

而一旦有了压痕,压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近 表面的剥落。
这样,载荷的累积作用或短时超载就有可能引起轴承塑性 变形。
1滚动轴承异常的基本形式
(4).腐蚀
润滑油、水或空气水分引起表 面锈蚀(化学腐蚀)
轴承内部有较大的电流通过造 成的电腐蚀
2.3 滚动轴承的振动及其故障特征
2. 幅值域中的概率密度特征 滚动轴承正常时和
发生剥落损伤时的轴 承振动信号的幅值概 率密度分布如图。
轴承振动的概率密度分布
从图中可以看出,轴承发生剥落时,幅值分布的幅 度广,这是由于存在剥落的冲击振动。这样,从概率 密度分布的形状,就可以进行异常诊断。
3 滚动轴承故障诊断方法
2.2 滚动轴承的特征频率
➢ 为分析轴承各部运动参数,先做如下假设: (1)滚道与滚动体之间无相对滑动; (2)每个滚道体直径相同,且均匀分布在内外滚道之间 (3)承受径向、轴向载荷时各部分无变形;
方法: 研究出不承受轴向力时轴承缺陷特征频率,进而,推导出 承受轴向力时轴承缺陷特征频率
1. 不承受轴向力时 轴承缺陷特征频率
d Dm
)
fr
滚动轴承的特征频率
➢ (3) 轴承内外环有缺陷时的特征频率:
➢ 如果内环滚道上有缺陷时,则Z个滚动体滚过该缺陷时的
频率为
fi
f Bi Z
1 (1 2
d Dm
) frZ
➢ 如果外环滚道上有缺陷时,则Z个滚动体滚过该缺陷时的
频率为
fo
f Bo Z
1 (1 2
d Dm
)
f
r
Z
➢ (4) 单个滚动体有缺陷时的特征频率:如果单个有缺陷的 滚动体每自传一周只冲击外环滚道(或外环)一次,则其 相对于外环的转动频率为
3.3滑动轴承故障诊断

3.3 滑动轴承故障诊断
动压轴承因为它供油系统简单,油膜压力是由轴本身旋转产生,设计良 好的动压轴承具有很高的使用寿命,因此很多工业装置使用的旋转机器 (尤其是各类大型旋转机器)均广泛采用动压轴承 旋转机械中使用的液体动压轴承分为承受径向力的径向轴承和承受轴向 力的止推轴承类。 止推轴承可以看作径向轴承沿圆周展开,然后在一个环向的平面上工作。 现以径向轴承为例,说明它们的工作特性和原理。
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3.3 滑动轴承故障诊断
如图所示;将五块瓦分别涂上红丹油,并将剖分式的轴承上下两部分扣 合压紧,然后将测量棒旋转人内,检查测量棒与瓦块的接触情况及松紧 程度,如每一瓦块都接触良好,间隙符合要求,则为合格。如不符合要 求,则需更换瓦块。 高转速的五块瓦轴承一般不允许对瓦块进行修刮。有时为了减小转子的 振动,将轴承间隙控制在允许值的下限。但是轴承间隙过小,瓦块温度 升高。这种瓦块上最好有埋入式的测温计,用以监测轴瓦温度,轴瓦温 度不能超过120 0C,否则将使巴氏合金熔化。
巴氏合金是最广为人知的轴承材料,其应用可以追溯到工业革命时代。 巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料,与其它轴承材料相比, 具有更好的适应性和压入性,广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流 发电机,以及其它大型旋转机械。 为了改善轴瓦表面的摩擦性质,常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材 料,通常称为轴承衬
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3.3 滑动轴承故障诊断
(7)轴承间隙不适当 轴承间隙太小,由于油流在间隙内剪切摩擦损失过大,引起轴承发热; 间隙太小,油量减少,来不及带走摩擦产生的热量。 但是间隙太大,即使是一种很小的激励力(如不平衡力),也会引起很明 显的轴承振动,并且在过临界转速时振动很大。 对于高速轻载转子,过大的轴承间隙会改变轴承的动力特性,引起转子 运转不稳定。轴承间隙大,类似于一种松动问题,在轴振动的频谱上会 出现很多转速频率的谐波成分。 轴承间隙应控制在设计值或推荐值的范围内。轴承间隙的测量,对于安 装要求较高的五块可倾瓦径向轴承,最好采用专用测量棒。
滑动轴承的检验和调整中存在的问题和解决方法

滑动轴承的检验和调整中存在的问题和解决方法滑动轴承的检验和调整存在的问题the existing problems在安装过程中,要注意调整滚动轴承的间隙。
滚动轴承间隙分为径向间隙和横向间隙,也就是两个套圈之间横向或者竖向的最大活动范围。
间隙过大会导致整个轴承震动,从而降低旋转的精确度;间隙过小会加大两个套圈间的摩擦力,加剧设备磨损,降低使用寿命。
During the installation process, should pay attention to adjust the clearance of rolling bearings. Divided into radial clearance, rolling bearing clearance and horizontal interval, which is between the two ring the largest scope of horizontal or vertical. Gap will cause the whole bearing vibration, thereby reducing the accuracy of the rotation; Starts to increase the friction between the two ring gap, increase equipment wear and tear, reduce the service life.滑动轴承的检验和调整解决方法solution对于径向间隙的调整,需要根据机器运转情况和实际生产情况来决定。
在高温、高速情况下,通常选择大的径向间隙;如果是精密主轴或者车床主轴,通常选择小的径向间隙。
For radial clearance adjustment, need according to the machine running situation and the actual production situation to decide. Under the condition of high temperature, high speed, usually choose big radial clearance; If it's precision spindle or lathe spindle, usually choose small radial clearance.滑动轴承的检验和调整The sliding bearing of the inspection and adjustment在滑动轴承的运转过程中,对于轴承间隙过小、过大和对于润滑剂浓度、灰尘量的监测,都有不同的方法,分别是在线温度监测、在线振动监测和定期铁谱分析。
大型直流电动机滑动轴承故障原因分析与检修

大型直流电动机滑动轴承故障原因分析与检修作者:于勇来源:《今日自动化》2022年第02期[摘要]轴承是电动机运转的重要部件,需要对其定期规范地进行维护与保养,否则非常容易出现故障,从而导致电机故障,造成不必要的经济损失。
因此,在此背景下,分析了大型直流电动机滑动轴承出现故障的原因,并阐述了检修大型直流电动机滑动轴承故障的过程。
在电动机使用过程中,如碰撞声或机械噪音等异常声音表明发动机存在机械故障,应停止并维修。
经验丰富的维修人员可根据电动机发热程度判断电动机故障的大小。
机械故障检查的范围包括:润滑和轴承更换;润滑和更换齿轮;对磁钢进行修补,并将其黏牢;修理并更换定子和铁芯;更换涂层和最终涂层;增加接头以减少轴向移动等。
[关键词]直流电动机;滑动轴承故障;故障检修[中图分类号]TM33;TP273 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487(2022)02–00–03Cause Analysis and Maintenance of Sliding Bearing Fault of Large DC MotorYu Yong[Abstract]Bearing is an important part of motor operation. It needs regular and standardized maintenance, otherwise it is very prone to failure, resulting in motor failure and necessary economic losses. Therefore, under this background, this paper analyzes the causes of sliding bearing failure of large DC motor, and expounds the process of troubleshooting sliding bearing failure of large DC motor. During the use of the engine, abnormal sounds such as collision sound or mechanical noise indicate that the engine has mechanical faults and should be stopped for maintenance. Experienced maintenance personnel can judge the size of engine faults according to the degree of engine heating. The scope of mechanical fault inspection includes: lubrication and bearing replacement; Lubricate and replace gears; Repair the magnetic steel and stick it firmly; Repair and replace the stator and iron core; Replace coating and final coating; Add joints to reduce axial movement, etc.[Keywords]DC motor; sliding bearing failure; troubleshooting在大型直流電动机运行的过程中,造成电机故障的原因有很多,通常情况下是由电气和机械两方面的原因。
滑动轴承常见故障及解决方法

滑动轴承常见故障及解决方法【摘要】滑动轴承是机器中应用很广泛的一种传动,其工作平稳、可靠、无噪声。
但在运行过程中常见故障很多,影响设备的正常运行。
因此,总结故障原因,找出消除故障的解决方案和预防措施,从而可以达到设备正常运行,降低维修率,提高企业的经济效益。
【关键词】异常磨损;巴氏合金;轴承疲劳;轴承间隙巴氏合金是滑动轴承常用材料之一,因其独特的机械性能,很多旋转机械广泛采用为滑动轴承材料。
在日常工作中发现因滑动轴承故障导致停产,造成很大损失的情况时常发生。
总结积累经验,参考有关书目知识,对巴氏合金轴承故障因素及解决方法作以简要论述。
一、巴氏合金松脱巴氏合金松脱原因多产生于浇注前基体金属清洗不够,材料挂锡,浇注温度不够。
当巴氏合金与基体金属松脱时,轴承就加速疲劳,润滑油窜入松脱分离面,此时轴承将很快磨损。
解决方法:重新挂锡,浇注巴氏合金。
二、轴承异常磨损轴径在加速启动跑合过程中,轻微的磨合磨损和研配磨损都属正常。
但是当轴承存在下列故障时,将出现不正常或严重磨损。
1、轴承装配缺陷。
轴承间隙不适当,轴瓦错位,轴径在轴瓦中接触不良,轴径在运行中不能形成良好油膜,这些因素可引起转子振动和轴瓦磨损。
解决方法:更换轴承或重新修刮并做好标记,重新装配,使其达到技术要求。
2、轴承加工误差。
圆柱轴承不圆,多油楔轴承油楔大小和分布不当,轴承间隙过大或过小,止推轴承推力盘端面偏摆量超差、瓦块厚薄不均,都能引起严重磨损。
解决方法:采用工艺轴检测修理轴承瓦不规则形状。
3、转子振动。
由于转子不平衡、不对中,油膜振荡、流体激进等故障,产生高振幅,使轴瓦严重磨损、烧伤、拉毛。
解决方法:消除引起振动因素,更换已磨损轴承。
4、供油系统问题。
供油量不足或中断,引起严重摩擦、烧伤及抱轴。
解决方法:解决供油系统问题,清洁或更换油液,修理或加大冷却器,以降低油温。
三、轴承疲劳引起轴承疲劳有以下原因:1、轴承过载,使承载区油膜破裂,局部地区产生应力集中,局部接触裂纹,扩展后产生疲劳破坏。
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d.止推轴承设计误差
e供油系统问题
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3.3 滑动轴承故障诊断
(3)轴承疲劳 a.引起轴承疲劳的原因
轴承过载,使承裂纹,裂纹扩展后即产生疲劳破坏 轴瓦松动,轴承间隙过大、过小以及机器振动,在轴承上产生交变载荷。 尤其是交变载荷脉动幅度大,在轴承表面上的切应力很容易使轴瓦产生疲 劳裂纹。 轴承工作时的摩擦和咬粘,在轴瓦表面某些区域产生高温,局部高温在材 料中形成热应力和热裂纹,热裂纹扩展产生疲劳剥落, 巴氏合金的强度随着温度的升高而下降,因此轴承在高温下工作,很容易 产生疲劳裂纹,疲劳裂纹的扩展加速轴承疲劳破坏。
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3.3 滑动轴承故障诊断
(6)轴承壳体配合松动 轴承壳体配合松动主要是轴承盖与轴承座之间压得不紧,轴承套和轴承 盖之间存在问隙,转子工作时轴瓦松动,影响轴承油膜的稳定性。
这种由于间隙作用引起的振动具有非线性特点,振动频率中既可能存在 倍转速频率的次谐波成分,又可能出现1/i倍转速频率的超谐波成分 (i为正整数)。为了消除轴承松动现象,轴承装配时应使轴承套和轴承 盖之间保持0~30um的过盈配合量。
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3.3 滑动轴承故障诊断
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3.3 滑动轴承故障诊断
在油膜力的作用下,轴承的承载能力与多种参数有关。对于单油楔的圆 柱轴承,可由雷诺方程导出下式
描述润滑油膜压强 规律的数学表达式称 为雷诺方程。
P—轴承载荷; S0 —轴承承载能力系数。也称为 索默费尔特( Sommerfeld)数 μ—润滑油动力黏度系数, l—轴承宽度, d—轴颈直径; ω—轴颈旋转角速度: c ψ—相对间隙。 r C—平均间隙 C=R-r.
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3.3 滑动轴承故障诊断
涡动中的轴颈如果涡动力等于或小于油膜阻尼力,则轴心轨迹不扩大, 成为一个稳定的封闭图形,这种涡动是稳定的。如果涡动力超过阻尼力, 则轴心轨迹继续犷大,这种涡动是不稳定的。处于失稳状态下的转子, 在瞬时内将出现强烈的振动。 对于转子稳定性来讲,由力学上的最小势能定律可知,“一个完整的保 守系统,只有当它处于势能为最小的相对位置上才是稳定平衡的”。因 此轴颈中心在轴承中的位置愈低,其势能愈小、对转子系统的稳定性 愈有利
b.轴承加工误差
圆柱轴承不圆,多油楔轴承油楔大小和形状不适当,轴承间隙太大或太小, 止推轴承推力盘端面偏摆量超过允许值,瓦块厚薄不匀使各个瓦块上的负 荷分配不均,这些因素可引起轴瓦表面巴氏合金磨损。 采用工艺轴检查,修理轴瓦不规则形状。
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3.3 滑动轴承故障诊断
c.转子发生大振动
转子由于不平衡、不对中、油膜振荡、流体激振等故障产生的高振幅,将 使轴瓦摩擦、磨损的轴承。转子由于不平衡、不对中、油膜振荡、流体激 振等故障产生的高烧损、刮伤、拉毛。 首先要消除引起大振动的因素,更换已磨损的轴承 止推轴承设计的承载面积过小、压缩机超压、轮盖密封、段间密封或级间 密封损坏,产生过大轴向力,将使瓦块磨损或烧熔。 润滑油供量不足或中断,将引起轴颈与轴承摩擦、烧熔甚至抱轴等事故油 箱空气滤清器或供油系统滤网破损,轴承供油不清洁,造成油孔堵塞、轴 承磨损;油冷却器效果变坏、进油温度高、油的勃度下降、轴承变形、引起 转子振动、擦伤轴承;供油压力过低,不能建立正常油膜;润滑油带水,破 坏油膜,腐蚀轴颈和轴承。 修理或加大油冷却器,更换过滤器,更换润滑油。
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3.3 滑动轴承故障诊断
b.防止轴承疲劳的措施防止轴承疲劳破坏的措施如下:
轴承比压应在合适的范围内: 轴承间隙应控制在设计范围内。 采用较薄的巴氏合金(厚度在1~1. 5mm左右)和抗疲劳性能好的瓦块。 控制轴瓦温度。
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3.3 滑动轴承故障诊断
(4)轴承腐蚀 腐蚀损坏主要是由润滑剂的化学作用引起的。如果润滑剂选用不当甲在 工作条件下生成氧化膜和反应物,使润滑剂很快“老化”丧失润滑性能。
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3.3 滑动轴承故障诊断
3.3.1 滑动轴承工作原理
轴颈外圆与轴承之间有一定间隙(一般为轴颈直径的千分之几),间隙内 充满润滑油。轴颈未旋转时,它就沉在轴承孔的底部。当转轴开始旋转 时,轴颈依靠摩擦力的作用,在旋转相反方向上沿轴承内表面往上爬行, 到达一定位置后,摩擦力不能支持转子重量,就开始打滑,此为半液体 摩擦。 转速继续升高至一定程度,轴颈把具有黏性的润滑油带入轴颈与轴承之 间的楔形间隙(油楔)中。因为楔形间隙是收敛形的,它的人口断面大于 出口断面,油楔中断面不断收缩的结果使油压逐渐升高,平均流速逐渐 增大,油液在楔形间隙内升高的压力就是流体动压力,所以称这种轴承 为动压轴承。在间隙内积聚的油层就是油膜,油膜压力把转子轴颈抬起。 当油膜压力与外载荷相平衡时,轴颈就在轴承内不发生接触的情况下稳 定地旋转,旋转时的轴心位置由于收敛形油楔作用,略向一侧偏移
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3.3 滑动轴承故障诊断
(1)轴颈在油膜中的涡动与稳定性 转子轴颈在轴承中稳定运转时。轴颈上的载荷必定与油膜反力相平衡, 即作用 在轴颈中心上的力大小相等、方向相反。
当转子受到外界瞬时干扰,轴颈中心移 到位置O’时,该处的油膜反力变为R’,大 小和方向与P不再平衡,两者的合力为F。
把F分解为一个切向分量Fu和一个径向分 量Fr。Fr为弹性恢复力; Fu与轴颈位移 方向相垂直,它有推动轴颈围绕平衡中 心继续旋绕的趋势,这种旋绕运动就称 为“涡动”。Fu称为涡动力(或称切向力)
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3.3 滑动轴承故障诊断
(2)轴承异常磨损、刮伤、拉毛 轴颈在加速启动跑合过程中轻微的磨合磨损和配研磨损是属于正常磨损。 但是当轴承存在下列故障时将出现不正常的或严重的磨损、刮伤和拉毛。 a.轴承装配缺陷
轴承间隙不适当,轴瓦错位,轴颈在轴瓦中接触不良,轴瓦存在单边接触 或局部压力点,轴颈在运行中不能形成良好的油膜,这些因素均可引起转 子的振动和轴瓦磨损。 更换轴承或者仔细修刮并重新装配轴承。
轴承承载能力系数与偏心率、宽径比关系
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3.3 滑动轴承故障诊断
S。>l时,称为低速重载转子,S。<1时,称为高速轻载转子。高速轻载 转子容易产生油膜不稳定;低速重载转子虽然稳定性好,但是当偏心率 过大时最小油膜厚度过薄。可能发生轴颈与轴承内表面之间的干摩擦. 因此必须用下面的条件加以限制
hmin 1 2 y1 y2
滑动性能良好的轴承合金中主要成分铅是特别容易受到腐蚀的。添加锡 和锑的成分可以大大提高耐腐蚀性能。
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3.3 滑动轴承故障诊断
〔5)轴承气蚀 气蚀是在轴承内油液压力低的区域(压力低于油液的饱和蒸汽压〕生成 一个个微小的气泡.这些气泡带到高压区时被挤破,挤破瞬间形成的压 力冲击波冲击轴承表面,使表面金属很快产生疲劳裂纹或金属层剥落。 轴承工作时如果轴颈涡动幅度增大,涡动速度又高,则间隙中的油液存 在很大的压力差,容易发生气蚀;高速轴承在油孔、油槽以及轴承剖分 面的接合处,油流发生强烈的涡流或断流,容易发生气蚀;润滑油钻度 下降或油中混有空气或水分,也容易发生气蚀。 减缓气蚀的方法有:减小油的扰动,增加油的黏度,加大供油压力等措 施。
巴氏合金是最广为人知的轴承材料,其应用可以追溯到工业革命时代。 巴氏合金是唯一适合相对于低硬度轴转动的材料,与其它轴承材料相比, 具有更好的适应性和压入性,广泛用于大型船用柴油机、涡轮机、交流 发电机,以及其它大型旋转机械。 为了改善轴瓦表面的摩擦性质,常在其内径面上浇铸一层或两层减摩材 料,通常称为轴承衬
瓦块间隙测量棒
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3.3 滑动轴承故障诊断
(8)轴承温度过高 在大型旋转机械中,轴承温度或轴承回油温度被作为一个经常性监测项 目,轴承温度过高的主要原因是:
轴承间隙太小; 轴承载荷过高; 油冷却器故障,进油温度升高; 轴承形状或轴承装配不符合要求。
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3.3 滑动轴承故障诊断
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3.3 滑动轴承故障诊断
(7)轴承间隙不适当 轴承间隙太小,由于油流在间隙内剪切摩擦损失过大,引起轴承发热; 间隙太小,油量减少,来不及带走摩擦产生的热量。 但是间隙太大,即使是一种很小的激励力(如不平衡力),也会引起很明 显的轴承振动,并且在过临界转速时振动很大。 对于高速轻载转子,过大的轴承间隙会改变轴承的动力特性,引起转子 运转不稳定。轴承间隙大,类似于一种松动问题,在轴振动的频谱上会 出现很多转速频率的谐波成分。 轴承间隙应控制在设计值或推荐值的范围内。轴承间隙的测量,对于安 装要求较高的五块可倾瓦径向轴承,最好采用专用测量棒。
3.3.3 高速滑动轴承不稳定故障的特征和防治措施
3. 3. 3. 1高速滑动轴承不稳定故障的原因 在化工、石化、电力、钢铁和航空工业部门中使用的许多高性能旋转机 器,多数转子轴承系统属于高速轻载,高速轻载滑动轴承由于设计不良 或使用中多种因素的影响,容易发生油膜不稳定。
不稳定油膜引起转子和轴承较大振动。在某种工作状态下,还会发生高 速滑动轴承的一种特有故障—油膜振荡,它是由油膜力引起的自激振动, 转子轴颈在油膜中的猛烈振动将会直接导致机器零部件的损坏。
1, 2 —轴承、轴颈的表面不平度;
y1—轴弯曲变形产生的挠度; y2—轴或轴承因倾斜所产生的偏移量。
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3.3 滑动轴承故障诊断
滑动轴承常见故障的原因和防治措施
(1)巴氏合金松脱 巴氏合金松脱的原因多半是在浇注前基体金属清洗不够,材料镀锡,浇 注温度不够。当巴氏合金与基体金属松脱时,轴承就加速疲劳,润滑油 窜入分离面,此时轴承将很快损坏。 解决方法只有重新浇注巴氏合金。
动压轴承因为它供油系统简单,油膜压力是由轴本身旋转产生,设计良 好的动压轴承具有很高的使用寿命,因此很多工业装置使用的旋转机器 (尤其是各类大型旋转机器)均广泛采用动压轴承 旋转机械中使用的液体动压轴承分为承受径向力的径向轴承和承受轴向 力的止推轴承类。 止推轴承可以看作径向轴承沿圆周展开,然后在一个环向的平面上工作。 现以径向轴承为例,说明它们的工作特性和原理。