潤(rùn)滑
滾動(dòng)軸承需要潤(rùn)滑。潤(rùn)滑劑有三個(gè)好處:
a. 減少因?yàn)椴焕硐氲霓D(zhuǎn)動(dòng)或者滑動(dòng)產(chǎn)生的磨損。
b. 通過(guò)油膜效應(yīng)增大載荷。
c. 從接觸區(qū)域傳導(dǎo)走熱量。
潤(rùn)滑劑的選擇對(duì)軸承的有效運(yùn)行至關(guān)重要。主要的選擇有油和油脂。
油不是被儲(chǔ)藏在軸承里。因此，儲(chǔ)油室中的油被用來(lái)不斷地補(bǔ)充油潤(rùn)滑軸承中的油。這意味著油潤(rùn)滑的軸承通?？梢猿惺芨嗟奈廴?，相比脂潤(rùn)滑油潤(rùn)滑的運(yùn)行溫度也更低。為了改善軸承周?chē)挠脱h(huán)，一些軸承會(huì)設(shè)計(jì)有甩油環(huán)。這是一個(gè)安裝在軸上并隨軸一起旋轉(zhuǎn)的圓環(huán)。它從儲(chǔ)油室中把油收集過(guò)來(lái)，并將其轉(zhuǎn)移到安裝軸承位置的軸上，再轉(zhuǎn)移到軸承上。大多數(shù)的滾動(dòng)軸承依靠滾動(dòng)體和保持架來(lái)在軸承周?chē)斔陀汀?/div>
還可以在軸承油箱內(nèi)可安裝冷卻盤(pán)管，以冷卻油，延長(zhǎng)軸承壽命。有加油站的時(shí)候，也可以有一個(gè)帶冷卻或過(guò)濾裝置的外部油箱，來(lái)延長(zhǎng)軸承的壽命。對(duì)于風(fēng)機(jī)來(lái)說(shuō)，在回流管路中通常有一個(gè)溢流閘門(mén)。油被泵入軸承并流過(guò)閘門(mén)。這意味著如果油泵發(fā)生故障，軸承內(nèi)的油不會(huì)倒流損失。
球面滾子軸承-潤(rùn)滑脂因?yàn)槟p變黑
雖然油潤(rùn)滑有很多優(yōu)點(diǎn)，但是它也有一個(gè)主要的缺點(diǎn)。當(dāng)軸封失效，油從軸封處泄漏時(shí)，油很難保留在軸承內(nèi)。在某種程度上，這是由軸旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的風(fēng)阻引起的。油蒸發(fā)的風(fēng)阻會(huì)增大軸承箱內(nèi)部的壓力。通過(guò)使用復(fù)雜的軸封，包括一系列的迷宮結(jié)構(gòu)和o 形圈，可以將軸封泄漏降至最低。此外，通過(guò)軸承箱上的排氣口也會(huì)有油的損失，該排氣口用于減小風(fēng)阻和油蒸發(fā)產(chǎn)生的壓力對(duì)軸封的影響。隨著現(xiàn)代環(huán)境的要求，這種油損失的影響必須被考慮。Halifax Fan 一直與一個(gè)鋼鐵制造商合作將油潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承更換為脂潤(rùn)滑滾動(dòng)軸承，因?yàn)樵撝圃焐堂恐苄枰褂脦准觼龅挠?，?lái)保持軸承油位在一個(gè)可接受的水平。在一些設(shè)施中，也建議不使用油潤(rùn)滑，因?yàn)槭捅灰暈榛馂?zāi)隱患。
風(fēng)機(jī)軸承滾動(dòng)體的主要潤(rùn)滑方式是脂潤(rùn)滑。如果軸承內(nèi)充滿(mǎn)了潤(rùn)滑脂，軸承會(huì)變得太熱。然而，當(dāng)風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，軸承可能有10%的空間充滿(mǎn)了油脂。為了確保軸承表面完全涂滿(mǎn)潤(rùn)滑脂，它們最初會(huì)被填充好潤(rùn)滑脂，并且兩側(cè)會(huì)填充兩側(cè)空間的25%至50%的潤(rùn)滑脂。當(dāng)軸承最初運(yùn)行時(shí)，它會(huì)由于過(guò)多的潤(rùn)滑脂而運(yùn)行發(fā)熱。過(guò)多的油脂將被移出軸承，但只有當(dāng)有多余的空間潤(rùn)滑脂可以去。
整體軸承單元在軸承之間有一個(gè)大的空腔可以裝潤(rùn)滑脂。因此，沒(méi)有必要去清空軸承里舊的潤(rùn)滑脂。對(duì)于其他軸承座，需要去除舊的油脂，通常每隔幾年一次。對(duì)于較大的電機(jī)，有一個(gè)排油口，加油的時(shí)候舊的油脂便從排油口被排出。由于額外的潤(rùn)滑脂被從腔內(nèi)推入軸承，在重新潤(rùn)滑脂后，軸承溫度通常會(huì)升高幾個(gè)小時(shí)。
潤(rùn)滑劑過(guò)早失效常見(jiàn)的原因是環(huán)境影響。水的污染會(huì)導(dǎo)致油或潤(rùn)滑脂的稠度發(fā)生明顯的變化。通常，油脂會(huì)因?yàn)樗奈廴径兊酶?。靜電放電經(jīng)常被認(rèn)為是軸承損壞的主要原因。然而，在較弱的電弧水平的時(shí)候，潤(rùn)滑脂就會(huì)產(chǎn)生局部積碳，導(dǎo)致快速老化。在不到6 個(gè)月的時(shí)間里，油脂已經(jīng)失效。使用彈性體聯(lián)軸器可以防止電弧和因?yàn)橛椭焖倮匣瘜?dǎo)致的油脂頻繁補(bǔ)償。
軸承溫度首先失效的部分是潤(rùn)滑油，大多數(shù)潤(rùn)滑脂在120℃以上變成液體。通常，軸承的運(yùn)行溫度不允許超過(guò)90?C，否則會(huì)有溫度瞬變導(dǎo)致故障的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于脂潤(rùn)滑，更換潤(rùn)滑劑沒(méi)有冷卻效果。這意味著需要外部冷卻(要么冷卻軸承座，要么使用冷卻風(fēng)扇將熱量從軸上帶走)。與油潤(rùn)滑相比，潤(rùn)滑脂的粘度通常較高，這意味著脂潤(rùn)滑的軸承的設(shè)計(jì)需要更多的關(guān)注冷卻。
對(duì)于油和潤(rùn)滑脂，必須考慮兼容性，因?yàn)橛袌?bào)告顯示潤(rùn)滑脂由于與另一種不相容的混合會(huì)變硬。因此，確保使用兼容的潤(rùn)滑脂很重要。Halifax Fan使用復(fù)合鋰基潤(rùn)滑脂，在大多數(shù)應(yīng)用中可以與礦物油或合成油一起使用，但也可以根據(jù)應(yīng)用情況使用其他材料。一些終端用戶(hù)會(huì)盡量減少現(xiàn)場(chǎng)使用的潤(rùn)滑脂種類(lèi)，或者有一個(gè)首選的供應(yīng)商。如果是這種情況，他們需要讓風(fēng)機(jī)制造商知道，以便軸承可以重新注上符合他們要求的潤(rùn)滑脂。
振動(dòng)
滾動(dòng)軸承不是剛性的。軸承越小，承載越少，其剛度就越小。有計(jì)算軸承剛度的標(biāo)準(zhǔn)公式將這些因素考慮在內(nèi)。這些公式給出的剛度是載荷方向上的剛度。對(duì)于定位軸承，這也往往是垂直于載荷方向的剛度，但對(duì)于非定位軸承，垂直于載荷方向的剛度約為載荷方向剛度的33%。如果軸承是剛性的，風(fēng)機(jī)會(huì)由于轉(zhuǎn)子的自然頻率意外接近于運(yùn)行頻率而產(chǎn)生振動(dòng)問(wèn)題。
常見(jiàn)的振動(dòng)問(wèn)題是由于軸承輕負(fù)荷而打滑。軸的振動(dòng)像跳繩一樣旋轉(zhuǎn)。向前旋轉(zhuǎn)是由于不平衡而引起的，發(fā)生在軸旋轉(zhuǎn)的方向上。反向旋轉(zhuǎn)由打滑驅(qū)動(dòng)，并向與軸旋轉(zhuǎn)相反的方向移動(dòng)。通常情況下，由于反旋旋轉(zhuǎn)只是由于不平衡而受到弱激勵(lì)，所以不考慮反旋轉(zhuǎn)，反向旋轉(zhuǎn)可以接近于運(yùn)行速度。當(dāng)軸承過(guò)度滑動(dòng)時(shí)，這就成為一個(gè)問(wèn)題，并可能導(dǎo)致在運(yùn)行速度下很高的振動(dòng)。當(dāng)這種情況發(fā)生時(shí)，解決方案通常是更換一個(gè)可以承受輕負(fù)荷而不打滑的軸承。例如，球面滾子軸承可以改為自調(diào)心球軸承。
ATEX 風(fēng)機(jī)-機(jī)械密封，帶溫度和振動(dòng)傳感器的軸承座
當(dāng)軸承因打滑而出現(xiàn)熱循環(huán)時(shí)，如果反向旋轉(zhuǎn)的固有頻率接近于運(yùn)行速度，也會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)循環(huán)。這產(chǎn)生了一個(gè)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)疊加在因?yàn)椴黄胶舛a(chǎn)生的振動(dòng)上。實(shí)際上，在平衡圖上有一個(gè)偏置圓，圓心是不平衡的效果。圓的大小表明了打滑的影響程度。由于這是一個(gè)打滑的熱現(xiàn)象，循環(huán)可以持續(xù)30 分鐘到1 小時(shí)。
軸承的故障并不總是導(dǎo)致高振動(dòng)。有一些大型風(fēng)機(jī)的軸承嚴(yán)重剝落，大約50%的軸承軌道損壞，但是振動(dòng)水平小于5 毫米/秒。這導(dǎo)致了通過(guò)高頻振動(dòng)測(cè)量來(lái)檢測(cè)軸承故障的興起。在20 世紀(jì)80 年代，使用單個(gè)值的沖擊脈沖監(jiān)測(cè)被用作檢測(cè)軸承故障的一種方法。然而，由于隨著運(yùn)行良好的軸承被發(fā)現(xiàn)運(yùn)行噪音越來(lái)越大，好的軸承也被判定為失效，這種測(cè)量方法就過(guò)時(shí)了。這是由于用戶(hù)沒(méi)有通過(guò)查看檢測(cè)值隨著時(shí)間變化的趨勢(shì)來(lái)檢測(cè)軸承是否惡化。最近，加速度包絡(luò)法來(lái)評(píng)估軸承狀況已越來(lái)越受歡迎。這是一種現(xiàn)代的類(lèi)似于沖擊脈沖監(jiān)測(cè)的方法，它使用更復(fù)雜的方法來(lái)生成單個(gè)數(shù)字。像沖擊脈沖監(jiān)測(cè)一樣，它很難區(qū)分噪聲大，但是可以接受的軸承和開(kāi)始失效的軸承是基于孤立的讀數(shù)來(lái)判定的。哈利法克斯風(fēng)機(jī)已經(jīng)遇到許多終端用戶(hù)，這種方法把良好的軸承判定為失效。對(duì)于加速度包絡(luò)，就像對(duì)于低值讀數(shù)的沖擊脈沖監(jiān)測(cè)一樣，有必要隨時(shí)間趨勢(shì)值，以評(píng)估軸承是否正在失效。
總結(jié)
滾動(dòng)軸承是風(fēng)機(jī)使用的主要軸承類(lèi)型。各種類(lèi)型的軸承都有自身的優(yōu)缺點(diǎn)，但只要設(shè)計(jì)和維護(hù)得當(dāng)，風(fēng)機(jī)就可以平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)。
風(fēng)機(jī)行業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)為連續(xù)、高速運(yùn)行、軸承易發(fā)熱、同時(shí)對(duì)軸承的噪音有極嚴(yán)格的要求。針對(duì)風(fēng)機(jī)行業(yè)的運(yùn)行要求，豫西3Y軸承采用特殊設(shè)計(jì)，開(kāi)發(fā)出了風(fēng)機(jī)專(zhuān)用軸承系列。既滿(mǎn)足了風(fēng)機(jī)行業(yè)對(duì)軸承的噪音要求，同時(shí)也極大地提高了軸承在風(fēng)機(jī)上的使用壽命，并可根據(jù)客戶(hù)特殊要求，生產(chǎn)耐高溫，高精度軸承。
風(fēng)機(jī)主要故障機(jī)原因（軸承溫升過(guò)高、噪音）
軸與滾動(dòng)軸承安裝歪斜、前后兩軸承不同心；
軸承游隙過(guò)小，安裝后沒(méi)有游隙；
軸承箱劇烈振動(dòng)；
潤(rùn)滑劑質(zhì)量不良，含有雜質(zhì)、灰塵、污垢或填充量不足；
軸承箱蓋、座聯(lián)接螺栓的緊力過(guò)大或過(guò)小；
軸承加熱過(guò)程中，退磁不干凈或有油污；
軸承滾子表面和內(nèi)圈滾道表面有磕碰傷。
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