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作者：許文慧　天臺索道

摘　要：天臺索道運行至今10年，索道設備已進(jìn)入老化階段，維修量明顯增加。設備維護的主要任務(wù)是在故障發(fā)生前將隱患排除，以免故障發(fā)生給設備帶來(lái)?yè)p害及游客的生命財產(chǎn)帶來(lái)威脅。作為一名技術(shù)人員不僅要考驗心里素質(zhì)和反應力，還要有在日常巡檢中發(fā)現問(wèn)題、鎖定故障位置、分析故障原因，排除故障的能力。不斷的總結經(jīng)驗，從而做到預防故障發(fā)生，提高故障的排查能力，保障設備正常運行，及時(shí)維修維護，延長(cháng)設備的使用壽命。

關(guān)鍵詞：軸承失效原因；維護保養；裝配

01　概述

索道運轉設備使用軸承的較多，大部分設備零件都包括軸承，在實(shí)際運行過(guò)程中軸承的損壞幾率非常大，因而在日常巡檢中運動(dòng)部位的檢查尤為重要。軸承發(fā)生故障前都會(huì )有一些異常狀態(tài)。我們要捕捉這個(gè)狀態(tài)，在故障發(fā)生前將它排除。

在現代化的機械行業(yè)中，軸承的應用廣泛，從普通的設備到高端的機電領(lǐng)域，都離不開(kāi)軸承的支持，所以軸承能在各種不同的環(huán)境中保證其正常的工作是相關(guān)技術(shù)人員熱切關(guān)注的問(wèn)題之一。為了跟上時(shí)代的進(jìn)步，工業(yè)領(lǐng)域也在不斷的發(fā)展、進(jìn)步，軸承的應用技術(shù)也取得了相應的發(fā)展。目前，國內的機械化生產(chǎn)中引進(jìn)一些新型的軸承設計，推動(dòng)了機械工程的發(fā)展，但同時(shí)，這些新型的軸承依然存在一些問(wèn)題，比如軸承的早期失效。

02　軸承失效原因分析

軸承的失效原因很多，除了正常的疲勞剝落以外，失效的密封、過(guò)緊配合導致的過(guò)小軸承間隙或潤滑不良等因素都能留下特殊的失效痕跡和失效形式，因此檢查失效的軸承在大多數時(shí)候可以發(fā)現導致軸承失效的原因，從而及時(shí)采取對策，一般來(lái)講軸承的失效有以下幾種形式：

1、軸承已經(jīng)到了疲勞剝落期屬于正常失效

滾動(dòng)軸承噪音一種是軸承本身產(chǎn)生的，即軸承固有的噪聲；另一種是軸承裝機后才產(chǎn)生的噪聲，與軸承本身的噪聲無(wú)關(guān)。通過(guò)聽(tīng)聲音可以分析出一些問(wèn)題。固有噪聲是指各種軸承滾道聲和滾動(dòng)摩擦聲（圓柱滾子軸承）是滾動(dòng)軸承固有的聲音。滾道聲是由滾動(dòng)體與滾道接觸時(shí)的彈性特性產(chǎn)生的，當軸承旋轉時(shí)滾動(dòng)體在滾道上滾動(dòng)面發(fā)出的一種連續而圓滑的聲音，不正常的滾動(dòng)摩擦聲可發(fā)出咯吱、咯吱之類(lèi)不舒服的金屬摩擦異常聲音，潤滑良好時(shí)不會(huì )發(fā)出這樣的聲音。所以在一般情況下不影響運轉，只有噪聲增大后才需注意。

2、潤滑不良導致提前失效

一般來(lái)講軸承運轉不正常時(shí)有如下常見(jiàn)癥狀：軸承過(guò)熱、軸承噪音過(guò)大、軸承壽命過(guò)低振動(dòng)大達不到機器性能要求，軸承在軸上松動(dòng)軸轉動(dòng)困難。形成常見(jiàn)癥狀典型原因：潤滑脂、潤滑油過(guò)期失效或選型錯誤，潤滑脂太滿(mǎn)或油位太高軸承游隙過(guò)小，軸承內孔不圓和軸承扭曲變形支撐面不平、軸承孔內徑過(guò)小接觸油封過(guò)盈量太大或彈簧太緊。

3、污雜物進(jìn)入軸承或安裝不正確而造成軸承提前失效

使用不當引起的躁聲，當軸承滾道表面或滾動(dòng)體表血受到碰傷壓坑銹蝕那么就會(huì )產(chǎn)生有一定周期的噪聲和振動(dòng).當軸承在運轉中有塵埃侵人時(shí)材會(huì )產(chǎn)生污物噪聲，這種噪聲是周期性的同樣也伴有振動(dòng)且聲音大小不穩定。

軸承制造有關(guān)的噪聲，這里包括保持架噪聲和顫音，保持架噪聲主要發(fā)生在球軸承和圓錐滾子軸承中，當軸承旋轉時(shí)由于保持架的振動(dòng)以及保持架與滾動(dòng)體發(fā)生撞擊會(huì )發(fā)出聲音，這種聲音具有周期性，顫音是有一定頻率的聲音，是基于滾道面上有較大的波紋度引起的振動(dòng)而產(chǎn)生的。

圖1：軸承的磨損

03　在軸承的早期失效中主要有以下幾點(diǎn)失效模式

1、由于軸承的安裝不規范，或者是工作過(guò)程中出現的突發(fā)狀況而造成的彈道的單側處工件的剝落，引起軸承的早期失效。

圖2：軸承的剝落

2、如果軸承的外殼的半徑過(guò)大，那么軸承會(huì )在負載的作用下，內圈和外圈都會(huì )發(fā)生不同程度上的表層脫落，從而造成軸承的早期失效。

3、如果軸承工件是在傾斜的狀態(tài)下工作，一旦工件的傾斜角超過(guò)一定的限制條件，就會(huì )導致軸承工件表層的脫落，加劇軸承的早期失效。

4、軸承早期失效模式還有一種很少見(jiàn)的套圈斷裂導致軸承的失效，這種情況的發(fā)生主要是因為突發(fā)性的超載。套圈斷裂這種現象產(chǎn)生的原因有很多，比如材料自身的缺陷、鍛造過(guò)程出現的誤差、加工過(guò)程中造成的工件斷裂、主機安裝不當、溫度等等。

圖3：軸承的裂紋和?裂

5、保持架的斷裂也會(huì )造成軸承的早期失效，這種現象的發(fā)生很偶然，而且屬于非正常模式。它的形成原因也很復雜，比如：支架的安裝不當、負載過(guò)大、軸承在運行過(guò)程中潤滑不良、外界因素的干擾等等。

04　軸承潤滑的必要性

為了盡可能長(cháng)時(shí)間地以良好狀態(tài)維持軸承本來(lái)的性能，須保養、檢修、以求防事故于未然，確保運轉的可靠性，提高安全性、經(jīng)濟性。保養好對應機械運轉條件的作業(yè)標準，定期進(jìn)行。內容包括監視運轉狀態(tài)、補充或更換潤滑劑、定期拆卸的檢查。作為運轉中的檢修事項，對軸承進(jìn)行良好的潤滑是延長(cháng)使用壽命的有效手段。

1、減輕摩擦。潤滑脂在滾動(dòng)體和內外圍之間，在保持架同滾動(dòng)體外圈間形成油膜，這層液體潤滑膜能減少和防止金屬按觸，將大大減輕軸承各摩擦件之間的磨損同時(shí)也減少了它們相互摩擦生成的熱量。

2、抗擦傷。軸承在重負荷下滾動(dòng)工作面之間將產(chǎn)生彈性形變：軸承存在偏載現象時(shí)，滾動(dòng)工作面之間將產(chǎn)生相對滑移。液體潤滑膜能大大減輕上述現象造成的擦傷，從面延長(cháng)了軸承的疲勞壽命。

3、散熱。潤滑脂可以把滾動(dòng)軸承面生成的熱量通過(guò)碾壓流動(dòng)和傳導的方式散發(fā)出去。

4、吸震、降低噪音，潤滑油膜可以吸收部分能量，還可使集中載荷部分地傳化為分布載荷，起到吸震和降低噪音的作用。

5、密封潤滑還起到阻止灰塵、水分等侵入軸承動(dòng)滾動(dòng)工作面的作用，有的油封中涂抹的潤滑脂則完全是為了起濾清作用。

防銹、防腐蝕，潤滑脂一般都有良好的防銹、防腐蝕劑，可以防止軸承腐蝕。

05　軸承的裝配工藝要求

1、必須按照設計、工藝要求及本規定和有關(guān)標準進(jìn)行裝配。

2、裝配環(huán)境必須清潔，高精度產(chǎn)品的裝配環(huán)境溫度、濕度、防塵量、照明和防震等必須符合有關(guān)規定。

3、所有零部件(包括外購、外協(xié)件)必須具有檢驗合格證方能進(jìn)行裝配。

4、零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、切屑、砂粒、灰塵和油污等，并應符合相應清潔度要求。

5、裝配過(guò)程中零件不得磕碰、劃傷和銹蝕。

6、油漆未干的零件不得進(jìn)行裝配。

7、相對運動(dòng)的零件，裝配時(shí)接觸面間應加潤滑油(脂)。

8、各零、部件裝配后相對位置應準確。

圖4：錯誤的安裝方法

06　滾動(dòng)軸承的裝配方法 

軸承裝配應根據軸承結構、尺寸大小、工作條件和軸承部件的配合性質(zhì)而定，裝配時(shí)的壓力應直接加在待配合的套圈端面上，不允許通過(guò)滾動(dòng)體傳遞壓力。其裝配方式主要有兩種：

1、壓入裝配法：利用銅棒和手鍾敲打(也可根據軸、孔的尺寸做工裝工具)，應按一定的順序對稱(chēng)進(jìn)行敲打，一定要打在帶過(guò)盈的座圈上，并且敲打時(shí)要均勻，避開(kāi)軸承內、外圈的薄弱部位，也可采用壓力機壓入，與上面方法相同，但要注意均勻壓入，不可歪斜。

2、溫差裝配法：滾動(dòng)軸承允許用機油加熱，油的溫度應在100一120℃之間（塑料隔離圈不得超過(guò)100℃)，軸承應在機油冷時(shí)放入，不允許軸承與加熱容器底部和壁接觸，油溫逐漸升高，達到溫度時(shí)迅速取出，套裝在被裝軸徑上，自然冷卻，檢查是否安裝到位。

07　結束語(yǔ)

軸承作為機械工業(yè)中應用普遍的工件之一，無(wú)論是普通的設備，還是端的機械，都離不開(kāi)軸承的支持，只有了解軸承早期失效的影響因素，采取相對應的防范措施，才能有效的預防早期失效的發(fā)生，提高軸承的使用年限，在一定程度上提高設備的工作效果。

本文選自2022年全國索道年會(huì )論文

作者 | 許文慧

版權 | 九華旅游索道技術(shù)交流

（版權歸原作者或機構所有）