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轴承跑圈故障原因及解决方法

什么是轴承跑内、外套?轴承跑圈故障原因及解决方法?
轴承跑内、外套了,也就是轴承跑内、外圈,所谓的轴承跑圈故障,也是轴承在运转过程中常见的一种问题,中华轴承网根据对轴承知识的了解,下面做出详细的解答。

什么是轴承跑内套?

轴承跑内套也可称为轴承跑内圈,通常是指轴承的内圆与轴的接触有了间隙,产生与轴不同步旋转现象。

什么是轴承跑外套?

轴承跑外套也可称为轴承跑外圈,通常是指轴承的外圆与轴承室配合间隙过大,产生外圈在轴承室内打滑,有跟随轴旋转的现象。

导致轴承跑内圈的主要原因:

1、轴承滚珠、或是保持器损坏,使内外圈卡死为-体,在轴的扭矩作用下, 强制的使内圈或外圈转动。

2、轴承与轴配合的过盈量不足,导致轴承与轴颈之间的摩擦力不足而跑内圈。

3、轴的定位不好,导致轴在轴向的较大窜动,引起轴承跑内圈。

4、轴承的轴向固定不合理,或者轴承的内墨和轴肩不稳固。

5、轴承不合格,使用劣质材料。

6、润滑不足,导致轴承转动不畅,造成跑内圈。

轴承跑外圈的原因:

轴承与轴(孔)的配合,对轴、孔、轴承的加工精度、配合公差、安装装配精度、材质、以及使用维护方面要求非常严格,哪一方面不好都有可能使轴承跑圈。

1、配合公差:轴承与轴(孔)的配合公差有严格的标准,不同规格、精度、受力状况,使用环境等对配合公差要求不同。滚动体与轴承内外套的磨擦为滚动磨擦,两接触面的磨擦系数都非常小,磨擦力也就非常小。轴承与轴(孔)配合的非常紧,一般为过盈配合,少数情况为过渡配合。如果轴承与轴、孔的配合公差偏大,为间隙配合,挤压力变小,轴(轴承)会在扭力作用下,破坏相互间的静止,产生滑动,发生了小编们称之为的“跑圈现象”。

2、加工精度、安装精度:是指轴、轴承、轴承座孔的加工工差、表面粗糙度、安装装配的精度等技术参数。这些都有行业标准。一旦达不到标准,会影响到配合公差,造成轴承跑圈。再如,安装的同轴度不够,会使轴承振动大、造成轴弯曲、载荷变大、造成轴承失效、增加更换轴承的次数、影响了轴承与轴或孔的尺寸公差,进而破坏了其与轴(孔)的配合公差,所有这一切都有可能造成轴承跑圈和轴承失效。

3、轴、轴承的材质也是非常关键。不同种类的轴承要用相适应的轴承钢制造,强度、刚度要大,耐磨性要好,轴承合金的磨擦系数要小,这样才能保证轴承的正常使用,减少跑圈的可能性。

4、日常维护保养不佳:

(1)联轴器及其易损件磨损严重,同轴度、同心度超差都会破坏安装度。

(2)轴承的锁紧件,如锁母,卡圈,端盖等锁紧不到位,破坏轴承的配合精度。

(3)润滑不良,滚珠磨损增大,温度增高,轴承及配合件的热膨胀不均匀,也破坏配合精度。

(4)轴承拆装的时候不规范,损坏轴或轴承,破坏配合精度。

轴承跑圈的危害:

1、对设备造成的影响非常大,它加剧配合部件的磨损,严重的甚至报费,损坏了设备,降低了机器精度;

2、由于增大了磨擦力,把大量能量转化成了无用的热能和噪声,降低了运行效率。如果出现这种情况,应根据实际情况,尽快停止运行,安排检修。

针对轴承跑内圈常见的解决方法:

针对轴跑内圈,紧急情况下有采用打麻点方式,但仅是应急;条件允许情况下有补焊机加工、镶轴套刷镀、喷涂、微弧焊、激光焊等,下面文明就几种修复技术的优劣势做简单分析,供大家参考。

1、打麻点工艺

打麻点修复工艺是一种应急措施,修复后轴承内圈和轴的配合仅为点接触,所以当重载运行情况下,麻点极易产生疲劳磨损,修复失效。

2、电刷镀工艺

其优点就是可以实现在线修复,其缺点非常明显。电刷镀工艺其刷镀涂层受到磨损量的限制,一般电刷镀涂层刷镀厚度小于0.2mm。当磨损量大于0.2mm时,其刷镀效率将成倍下降,且刷镀层过厚时,使用过程中刷镀层容易脱落,使用寿命短。

3、热喷涂修复技术

热喷涂是指一系列过程,在这些过程中,细微而分散的金属或非金属的涂层材料,以一种熔化或半熔化状态,沉积到一种经过制备的基体表面,形成某种喷涂沉积层。它是利用某种热源(如电弧、等离子喷涂或燃烧火焰等)将粉末状或丝状的金属或非金属材料加热到熔融或半熔融状态,然后借助焰留本身或压缩空气以一定速度喷射到预处理过的基体表面,沉积而形成具有各种功能的表面涂层的一种技术。利用由燃料气或电弧等提供的能量。

热喷涂工艺大的局限性就是无法实施现场修复,且喷涂后仍然需要机加工,效率低,对于大型轴头磨损应用局限性大。

4、补焊机加工工艺

补焊机加工修复工艺是传统工艺修复工艺中常见的一种方式,其特点就是修复精度高。其缺点热应力对材质造成的损伤大,运行过程中易出现断轴现象,造成停机或停产事故。

5、索雷碳纳米聚合物修复技术

索雷碳纳米聚合物材料修复技术属于一种“冷补”技术,可实施离线机加工修复,也可以实施现场在线修复,应用比较灵活。该技术对轴头磨损的形式及缺损程度无严格要求,只要轴头的基本机械强度满足使用,均可以利用此技术修复。

索雷碳纳米聚合物修复技术分为在线修复和离线修复两大类,其中在线修复即为工装修复、刮研修复和部件定位修复;离线修复即为机加工修复,索雷碳纳米聚合物材料具有优异的车、铣、刨、磨特性。

5.1、机加工修复工艺

5.2、工装修复工艺

5.3、多点定位修复工艺

针对轴承跑外圈常见的解决方法:

1、应急抢修

1.1、轴承室打麻坑或滚花处理。轴承室打麻坑是将电棚拆卸取下端盖,用磨尖的钢冲将端盖轴承室与轴承配合的圆周面均匀地布冲小坑,每个小坑周边翻起毛刺使轴承室表面粗糙度增加,从而孔径减小,清理灰尘等杂物后重新装上即可。如此处理后,运转一段时间或再拆装几次,小坑或滚花凸起的峰值很快被磨压变小,轴承室粗糙度降低,孔径很快恢复原来尺寸,轴承外套可能再次发生旋转。这种修理方法只能作短时应急维修处理。

1.2、垫波形垫片处理。中心高H160及以下的一般小型电机,其轴承结构比较简单,甚至没有轴承内盖或外盖,轴承与端盖轴向垫有波形弹簧垫片调整轴向间隙以减少轴承噪声和振动,如图1。

如遇轴承外套旋转,可增加一个波形垫片或铁平垫加大轴向压力以缓解轴承外套旋转。亦可加垫耐油耐热的石棉橡胶垫(可用国标GB539耐油石棉橡胶板剪制),加大轴承与外盖或波形垫片的摩擦力,减缓外套的旋转。这种处理是在轴承单面加垫,会加大原结构轴承的轴向压力,易导致噪声、振动的加大,加速轴承的损坏,因此这种加垫要适度,这种处理也只能作短时应急抢修采用。

1.3、卡住轴承外套。若电机两端分别采用一个球轴承,一个柱轴承,如轴承外套旋转可在轴承外套两端面加垫卡紧轴承外套,以防外套在轴承室中旋转(如图2)。对隔爆电机,若其隔爆面设置在内盖平面上,这种处理会因加硬质垫片造成原有隔爆间隙加大。注意控制内盖与端盖的平面隔爆间隙应小或等于0.2mm(ⅡB类工厂用隔爆电机),如属Ⅰ类矿用隔爆电机该间隙应小或等于0.5mm。

2、简便修理

2.1、轴承室加放O型橡胶条处理。将电机拆卸取下端盖,上车床找正,在轴承室撤一个安放橡胶条的槽,宽和深为3×1.6~6x3.2mm,加工后的毛刺,然后用氯丁胶把Ø2~Ø4耐油耐热的O型橡胶条粘在其中,如图3。注意保证胶条圆弧面略高于轴承室内圆柱面,待粘牢干透后重新装配电机,组装后轴承挤压橡胶条,橡胶条的O形截面变成椭圆形,加大了橡胶条与轴承外套的摩擦,从而阻止了外套在轴承室内爬行旋转,这是一种简便可行的修理措施,也是近年来国产和国外电机常采用的类似结构。这种措施适用范围较宽,可在大小轴承室采用。

2.2 轴承内、外盖加放绕制压簧。拆卸电机取下内、外盖,在它们的止口平面处加工三个Ø6~Ø11等深、均布的安放弹簧的孔,如图4。一般内、外盖的止口平面较窄,可在止口内缘配焊三个搭子,车平后再加工绕制压簧比孔径小0.5~1mm,宜为平头,长短一致,压力适中,绕簧的一端用胶粘牢在小盖的铣孔内,装配后内、外弹簧把轴承外套压(抱)紧,使外套很难再旋转。这一措施适用于310以上稍大的轴承,它可承受转轴的冷缩热胀,不改变原机结构的轴向预留间隙。类似这种结构在新系列电机中已开始采用,也是一种可行的好措施。

3、复原修理

3.1、电镀轴承室。将轴承外套旋转的端盖清洗干净后低温刷镀铁层,控制镀层均匀和厚度,镀后用细砂纸清理,后轴承室尺寸公差应在H6范围内,采用这种措施修理效果较好,但需具备刷镀设备和掌握刷镀的工艺。

3.2、轴承室粘附胶层。将端盖的轴承室加工车大1.5~2mm,粗糙度为40~63μm,用酒精、丙酮仔细擦洗干净,热风吹干。用结构胶XHI1~13号或AR一5号耐磨胶粘剂调匀,均匀涂在加工后热风烘干的轴承室内径上,涂胶厚度1.5~2mm,室温固化24h以上,上车床加工,公差控制在H6范围内,粗糙度为1.6μm。装配时轴承涂抹一薄层润滑脂即可。

3.3、轴承室镶套处理。将端盖轴承室内径放大6~10mm,精车钢套与其配镶,钢套内径和长度预留嵌套后的加工余量,可加热端盖热套,也可冷缩钢圈冷套,将钢套过盈配合在轴承室内,在嵌套接合面附近双面钻2~4个螺孔,拧平端紧定螺钉并用胶粘加固,防止钢套转动或拆卸时钢套轴向串动,后精车轴承室内径和端面,内径公差控制在H6,粗糙度1.6μm为宜,同时注意控制轴承室与止口的同轴度,径向跳动不超过7级和轴承室圆柱度不超过7级。这种修理效果可靠,适用于310以上稍大轴承的轴承室修理。

4 更换端盖

4.1、用原机厂家端盖替换。按电机型号规格及出厂年代向生产厂家或配件生产厂或配件供应商购买对号的端盖予以更换。买到后注意验收相关装配的尺寸及公差,特别是止口部位和轴承室部位,经检查无误后更换使用。这种措施是理想的修配方案之一。

4.2、用仿制原机端盖替换。若因种种原因买不到原机的端盖,可利用原端盖做模型,翻砂铸造或钢板焊接毛坯,注意修理砂型留出需金加工部位的加工余量和铸件冷却的收缩量,粗车、精车好间隔24h以上,以释放毛坯的内应力,减少变形误差。加工尺寸公差、粗糙度及形位公差与前几项相同。这种修理方法亦不失为较理想的修配方案。

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