试论大型机械加工设备轴承故障的诊断方法

(整期优先)网络出版时间:2024-01-11
/ 2

试论大型机械加工设备轴承故障的诊断方法

岳彩宾

内蒙古包钢钢联股份有限公司营销中心      内蒙古 包头       014010

摘 要:伴随着我国产业的发展,我国政府与企业对大型机器制造装备的投资也日益增加。对大型机械加工设备的轴承进行故障诊断,是确保机器正常运转,为企业带来可观的经济利益的基本保证。通过本文的研究,可以为我国大型机械加工设备的轴承故障诊断研究奠定理论基础。

关键词:大型机械加工设备;轴承故障;诊断方法

大型机械加工设备通常承担着各类重大装备和关键零部件的制造任务,所以其制造时间普遍偏长。为了保证产品符合企业的需求,保证产品在制造中没有损坏,需要对每一个环节都进行全面地检查。大型机械加工设备因其制造过程具有较高的报废率,许多未得到及时检测的零部件最终被淘汰。同时,轴承作为一种重要的机械零部件,对其进行在线检测,对于保证其高品质的制造和运行的安全性具有重要意义。在以效率为导向的社会大环境下,唯有不断地提升故障诊断效能,企业竞争能力,才能真正立足业界。轴承是大型机械加工设备的核心部件,其重要程度不言而喻,所以对其进行故障诊断不仅仅是对机器的机械方面进行诊断,更多的是向企业核心竞争力方面延伸。

1.大型机械加工设备轴承故障诊断

1.1 材质的损伤故障

轴承材质变形故障又可分为两类:塑性变形和断裂。当轴承在工作过程中所受到的载荷超出了它所能承载的极限时,就会造成表面凹陷,从而使轴承在工作过程中脱离正常的工作轨道,从而引起大的摩擦,造成其他零件的损伤。材料断裂是由于其承载的载荷超出了其所能承受的极限。此外,由于轴承的安装和制造工艺不够完善,以及自身的质量问题,也可能造成轴承的断裂。

1.2表层损伤故障

胶合、点蚀和疲劳剥落是导致轴承故障的主要原因。当轴承处于高速、大负荷或润滑油不足时,由于摩擦产生热量,使其表面的温度迅速上升,黏附于其他部件上的一种故障现象。产生点蚀的原因有三个方面组成。一是轴颈或座孔的微小变位,在轴承上形成了火红色、黑色锈斑;二是由于电流通过轴承时,由于受到冲击,使轴承的表面出现了起伏;三是轴承与水以及酸性润滑剂发生接触时,会发生化学侵蚀。在长时间的交替荷载下,支座的最大切向力部位产生裂纹,导致支座表面产生剥离坑,严重时产生大面积剥离。

1.3磨耗故障

如果轴承没有得到足够的润滑,或者有杂质进入到了轴承中,就会造成滚动部件和导轨的磨损。轴承一旦发生磨损,不但会增大轴承的缝隙,增大灰尘侵入的可能性,还会显著地影响轴承的运行质量,从而极大地缩短其工作寿命。此外,在制造过程中,如果有一些轴承存在质量缺陷,安装参数超过了标准的规定以及组装技术上的问题都会引起故障。所以,在购买和安装过程中,要对大型机器加工装备进行检测,对安装的各个环节进行严密地监控,确保安装参数的合理性和可靠性。

2.大型机械加工设备轴承故障诊断的方法

2.1 测温技术

在轴承制造工艺中,通过对其制造工艺的温度进行测量,从而达到对其进行标准化生产的目的。但是这个方式有很大的限制,通常只适合于大规模的轴承制造工作,在制造小型机械轴承时,其温度的改变并不显著,温差也不会有很大的波动,所以通常不会被机器所监控。但是,迄今为止,在轴承的早期诊断中,采用的主要是测温技术,这一技术具有使用方便、设备要求少、测量范围宽等优点,但其在小尺寸轴承制造中并不适用,制约了测温技术的推广。

2.2噪音分析

机械生产与其他工业生产是有区别的,在机械的制作过程中,相关的处理方法都会对整个工厂产生噪音。于是,近代企业便利用这种特点,研制出了用噪音检测的方法对轴承的制造和使用情况进行监控。在制造的某个部位,若有声音传出,那就意味着此时很有可能是轴承发生故障。该技术的优势与不足都十分显著,其优势在于无须与轴承发生直接接触就能对其产生的缺陷进行监控,从而达到对其进行非破坏性检查的目的。然而,该技术易受外界因素的干扰,且在多种情况下所得到的测量数据存在较大差异。

2.3振动解析方法

振动解析方法是一种广泛使用的测试手段,适合各种类型的轴承测试。所谓的“振动解析”,就是利用安装在机械上的轴承和安装在机械上的加速传感器的感应来获取相应的信息。对于当前的科技水平来说,振动的解析是最为常见的一种技术方式,该方式所获取的数据较为完整,其优势在于信号测量简单,诊断结果可靠,是当前广泛采用的一种方式。其不足之处在于其适用面不广泛,许多小型企业尚未熟练运用该技术进行轴承故障诊断。

2.4石油样品的测定

油液成分分析技术是利用油液中含有的颗粒含量作为判断其工作状态的一种手段,其对轴承失效的敏感性是最大的。一般情况下,只要长期运转必然会或多或少的产生一定损耗。油液分析方法就是为此类问题做具体的剖析,为轴承损坏的原因提供专业的数据支撑,从而全面了解轴承整体损坏的原因。另外,在测定过程中也可以通过机油中的金属微粒来判断其损坏程度,该方式更为直接。然而,该技术仅限于使用润滑液体进行工作的轴承,同时受外界环境扰动,对各种工况下的效果造成了很大的不确定性。该方法在直观方面显示了其优越性,但其适用范围有限,受外界条件等制约,难以推广。

结束语:

综上所述,大型机械轴承的故障检测对于保证机械生产的正常运行具有重要的作用,所以需要对其进行深入的研究。大型机械加工设备的轴承工作环境比较复杂,对其进行精确地故障诊断,可以提高检修效率,减少事故带来的危害。因此,大型机械轴承的故障检测是技术人员必须重视的一项工作。当前,大型机器制造装备的轴承故障检测手段比较多,而且各种类型的检测手段都有其适用的领域,所以,一方面,作为一名技术人员,必须对各种类型的检测手段进行深入的研究,弄清楚这些检测方式在使用过程中的注意事项,充分认识各类检测措施的优势和不足,从而在进行轴承故障诊断工作时能够针对不同的情况,采用与之相应的检测手段,在达到更好的检测效果基础上提升故障诊断效率。

参考文献

[1]蔡道勇.大型机械加工设备轴承故障诊断方法研究[D].山东理工大学2023(12):141-142.

[2]董晶.解析大型机械加工设备轴承故障的诊断方法[J].山东工业技术, 2019(4):980-990.

[3]嵇博文.大型机械加工设备轴承故障诊断方法研究[J].科学与财富, 2019(10)1671-2226.