對(duì)于立磨來說,磨輥是立磨的心臟,而磨輥軸承則是磨輥的心臟,磨輥軸承的正常工作是立磨可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。磨輥軸承是在高溫、沖擊、重載、低速的復(fù)雜環(huán)境下運(yùn)行的,磨輥外部還有高粉塵等更加惡劣的工況,如何在這種工況正確使用好磨輥軸承、延長其使用壽命一直是用戶及設(shè)計(jì)者所關(guān)注的問題。因此分析軸承在使用過程中的失效形式及如何避免顯得尤為重要。
1 磨輥軸承的失效形式及原因
1.1 接觸疲勞失效
軸承工作表面受到交變應(yīng)力的作用而導(dǎo)致失效。 主要發(fā)生在軸承工作表面,往往伴隨著疲勞裂紋,這種失效形式先從接觸表面以下交變切應(yīng)力處產(chǎn)生,然后擴(kuò)展到表面形成不同的剝落形狀。它的形成過程及后果是:點(diǎn)蝕—麻點(diǎn)剝落—淺層剝落—深層剝落。
1.2 磨損失效
軸承磨損失效是指表面之間的相對(duì)滑動(dòng)摩擦導(dǎo)致其工作表面金屬不斷磨損而產(chǎn)生的失效。磨損失效按磨損形式通??煞譃槟チDp和粘著磨損。磨粒磨損指軸承工作表面之間擠入外來堅(jiān)硬粒子或硬質(zhì)異物或金屬表面的磨屑且接觸表面相對(duì)滑動(dòng)而引起的磨損。粘著磨損指由于摩擦表面的顯微凸起或異物使摩擦面受力不均,在潤滑條件嚴(yán)重惡化時(shí),因局部摩擦生熱,易造成摩擦面局部變形和摩擦顯微焊合現(xiàn)象,嚴(yán)重時(shí)表面金屬可能局部熔化,接觸面上作用力將局部摩擦焊接點(diǎn)從基體上撕裂而增大塑性變形。
磨損失效發(fā)生時(shí),首先在軸承的表面有持續(xù)的磨損,導(dǎo)致軸承零件逐漸損壞,進(jìn)一步造成軸承尺寸精度喪失及其它相關(guān)問題。 它的形成過程及后果是:磨損—形狀變化—配合間隙增大及工作表面形貌變化—潤滑劑污染—潤滑功能完全喪失—軸承喪失旋轉(zhuǎn)精度乃至不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
1.3 斷裂失效
這種失效主要由兩大因素造成:過載和缺陷。當(dāng)載荷超過強(qiáng)度極限時(shí)會(huì)發(fā)生過載斷裂。軸承零件的微裂紋、縮孔、氣泡、大塊外來雜物、過熱組織及局部燒傷等缺陷在沖擊過載或劇烈振動(dòng)時(shí)也會(huì)在缺陷處引起斷裂。
1.4 軸承游隙變化失效
這種失效往往是由內(nèi)、外在因素共同作用造成的,這種失效發(fā)生時(shí),首先是配合間隙改變,進(jìn)而造成軸承精度降低,以致造成“咬死”現(xiàn)象。外在因素主要指過盈量過大、安裝不到位、溫升引起膨脹量、 瞬時(shí)過載等;內(nèi)在因素主要有殘余奧氏體和殘余應(yīng)力處于不穩(wěn)定狀態(tài)等。
2 磨輥軸承壽命的影響因素
影響磨輥軸承壽命的因素主要有以下幾個(gè)方面:軸承本身情況、軸承使用情況、磨機(jī)的運(yùn)行情況、軸承的存儲(chǔ)等等。
2.1 軸承本身情況
軸承的材料、熱處理工藝,以及其強(qiáng)度和耐磨性、表面結(jié)構(gòu)、內(nèi)部幾何構(gòu)造等都會(huì)影響到軸承的使用壽命。對(duì)于使用者和設(shè)計(jì)者來說,應(yīng)該了解軸承的工況及載荷狀態(tài),在選用軸承時(shí)提供相關(guān)參數(shù)及工況,軸承的具體問題可由軸承廠家考慮。
2.2 軸承使用方面
軸承使用方面是用戶能主觀控制的方面,也是影響軸承壽命的關(guān)鍵,從安裝到具體操作以及維護(hù)保養(yǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié),都滲透著影響軸承壽命的因素。
安裝方面:磨輥軸承的安裝質(zhì)量是影響其使用壽命的重要因素,很多磨輥軸承提前失效或損壞都與裝配不當(dāng)有關(guān)。用戶在更換磨輥軸承時(shí)必須嚴(yán)格按說明書的要求進(jìn)行, 裝得過松或過緊都將造成磨輥軸承的提前損壞。
作為磨輥的核心部件,避免磨輥軸承的失效、保證磨輥軸承的使用壽命,是磨機(jī)有效運(yùn)行的關(guān)鍵。從磨輥軸承的選擇、安裝、使用、維護(hù)等各個(gè)環(huán)節(jié),都隱藏著影響軸承壽命的因素,用戶一定要做好各環(huán)節(jié)的工作,才能保證磨輥軸承乃至整個(gè)生產(chǎn)線的正常運(yùn)行。
在具體安裝過程中首先要避免錘擊。軸承安裝要進(jìn)行加熱,加熱時(shí)注意加熱位置及溫度的控制,要求油在冷態(tài)時(shí)同軸承一起加熱,溫度控制在100~110℃; 安裝完軸承后,要用煤油清洗;整個(gè)磨輥裝配后必須進(jìn)行打壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為0.05MPa,保壓30分鐘。
使用方面:主要包括密封、潤滑及監(jiān)測(cè)。
密封對(duì)軸承的工作壽命也有很大的影響。密封的作用是防止?jié)櫥蛷妮S承向外泄漏,同時(shí)防止外界粉塵物進(jìn)入軸承。在高粉塵的工作環(huán)境中,若大量微小硬質(zhì)顆粒進(jìn)入立磨磨輥軸承內(nèi)部,將惡化軸承工作環(huán)境,降低潤滑效果,甚至在滾道面形成壓痕,引起點(diǎn)蝕甚至滾道面剝落,降低軸承的工作壽命。因此,選擇高可靠性的密封部件,對(duì)提高軸承工作壽命至關(guān)重要。磨輥軸承處的密封都采用密封風(fēng)形式,即用壓縮空氣阻止磨腔內(nèi)的粉塵進(jìn)入軸承潤滑油中。密封風(fēng)要有一定的壓力,同時(shí)風(fēng)環(huán)處的間隙不能過大。
在高溫、沖擊、重載、低速的應(yīng)用環(huán)境中,軸承的良好潤滑條件很難形成,惡劣的粉塵環(huán)境及沖擊更加惡化了潤滑狀況。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果表明,大多數(shù)的磨輥軸承損壞都是軸承潤滑不當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。
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