提高低速重載滾動軸承的壽命的方法-----狀態(tài)監(jiān)測

  煉鋼廠連鑄機的大包回轉(zhuǎn)軸承具有低速、重載、尺寸大等特點，它是煉鋼生產(chǎn)線上的關(guān)鍵設(shè)備，其軸承的制造費用很高。
  大包回轉(zhuǎn)軸承屬于低速重載滾動軸承，它是一種承載量大、工作轉(zhuǎn)速低的特種滾動軸承,并且運行中承受較大沖擊載荷。它位于設(shè)備的關(guān)鍵部位,倘若發(fā)生故障，將會影響整條煉鋼 生產(chǎn)線的生產(chǎn)，相應(yīng)的維修更換工作周期長，會導(dǎo)致較大經(jīng)濟損失。
  鋼廠的大包回轉(zhuǎn)軸承低速滾動軸承在企業(yè)中有如此重要的地位，所以如果可以延長設(shè)備的使用壽命，這對企業(yè)來說可以提高其經(jīng)濟效益。
  如何來延長設(shè)備的使用壽命呢，一是按照正確的方法來操作使用設(shè)備，二就是對設(shè)備做好狀態(tài)監(jiān)測，了解設(shè)備目前什么狀態(tài)，就可以采取相應(yīng)的措施來對設(shè)備進(jìn)行維護維修。
  目前進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測的手段，使用比較普遍的方法主要有振動分析和油液分析。對于大包回轉(zhuǎn)軸承，由于其轉(zhuǎn)速非常低，致使常規(guī)的振動分析方法很難拾取如此低頻的信號，因而很難用常規(guī)的振動分析來對其進(jìn)行監(jiān)測，而且大型低速重載回轉(zhuǎn)機械幾乎都采用油脂潤滑，常規(guī)的油液分析技術(shù)也無法用來對其進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。因此，使用高可靠性且費用較低的新技術(shù)手段是非常必要的。
  潤滑脂溶劑正好可以適用到這類回轉(zhuǎn)軸承上，同時潤滑脂的光譜和鐵譜分析方法也可成功的對這類軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。下面來具體了解一下如何對軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測。

一、軸承參數(shù)

  需要了解軸承直徑、質(zhì)量，潤滑脂的類型、軸承的內(nèi)圈和外圈材料、滾動體的材質(zhì)等等，比較常見的潤滑脂是鋰基，內(nèi)圈和外圈材料是Cr Mo，滾動體的材質(zhì)是高鉻合金鋼。

二、選用監(jiān)測儀器

  通過原子發(fā)射光譜、鐵譜和電子探針技術(shù)對軸承的磨損狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，儀器的型號如下：

  1、Baird公司的MOA型油料光譜儀；
   2、Standard Oil公司的雙聯(lián)鐵譜儀；
  3、Predict公司旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀；
  4、Olympus公司BX60光學(xué)顯微鏡 ；
  5、EPM810Q型電子探針。

三、取樣方法

  對潤滑脂的分析大的問題在于其樣品的真實性。潤滑脂具有與潤滑油*不同的一個特點，那就是金屬磨粒在潤滑脂中不是均勻分布的，這就導(dǎo)致不同部位所取得的油脂樣的鐵元素含量有很大不同。因此必須盡可能的保證樣品具有良好的代表性。經(jīng)過大量試驗，發(fā)現(xiàn)以下取樣方法是非常有效的。首先，在軸承的圓周上作出標(biāo)記作為取樣點。然后將軸承外部已被污染的潤滑脂擦拭干凈，在保持軸承不斷運轉(zhuǎn)的同時，通過油泵加入新脂的方式將舊油脂擠壓出來。后，從4個取樣點將擠出的油脂收集到塑料瓶中。

四、分析方法

  由于潤滑脂屬固體或半固體狀物質(zhì)，其粘度非常高，磨損顆粒都被包裹起來。因此，該項工作的重點和難點就在于研究潤滑脂的預(yù)處理方法，也就是說必須將潤滑脂中的磨粒分離出來，且不能破壞它們的外觀形貌。鋰基脂溶劑，它能夠?qū)櫥械挠袡C物*溶解。這樣，就使得潤滑脂的光譜和鐵譜分析方法與潤滑油的光譜和鐵譜分析方法統(tǒng)一起來了。由于所有的摩擦副都是鋼材質(zhì)的，因此潤滑脂中鐵元素含量就可以用來衡量該軸承的磨損狀態(tài)了。4個取樣點所取得的油脂都單獨進(jìn)行測試，然后計算出它們的平均質(zhì)量分?jǐn)?shù)，這樣就可以進(jìn)行趨勢分析了。

五、結(jié)果分析

  1、光譜分析

  在檢測結(jié)果中，如果每次取樣中鐵元素含量異常高出，那說明設(shè)備有異常磨損，如果在和同類型正常的軸承取樣結(jié)果進(jìn)行比較，鐵元素含量高出2-5以上，則說明設(shè)備有嚴(yán)重的異常磨損。

  2、鐵譜分析

  在鐵譜分析結(jié)果中，如果出現(xiàn)大量粗大的切削磨粒，則顯示摩擦副的兩表面之間有雙體型磨料磨損；如果出現(xiàn)大尺寸的嚴(yán)重滑動磨粒，則表明摩擦副之間滑動磨損比較嚴(yán)重；如果有超大尺寸塊狀磨粒出現(xiàn)，則表明該軸承存在較嚴(yán)重的疲勞剝落現(xiàn)象。

  3、電子探針分析

  可以對大尺寸金屬磨粒進(jìn)行成分分析，從而判斷他們來源于什么位置，具體是哪個部件失效了。

六、診斷建議及拆檢結(jié)果。

  根據(jù)以上設(shè)備的分析結(jié)果，來判定具體是哪個部件出現(xiàn)了問題，需要進(jìn)行維修或是進(jìn)行換件處理。

  利用光譜和鐵譜分析技術(shù)可以完成對低速重載的脂潤滑滾動軸承的狀態(tài)監(jiān)測，尤其對延期服役的軸承來說更加有效。

附：論文 低速重載滾動軸承的狀態(tài)監(jiān)測