概述
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OptiComp™BN压缩机控制套件

当管理您的旋转机械的整体健康, 滚动轴承的状况起着至关重要的作用. 单独一个轴承故障就可以导致机器关闭, 导致昂贵的停机时间和生产损失.  

在内华达本特利,我们提供广泛的轴承 状态监测 用于早期轴承故障检测和诊断的工具、软件和设备. 从振动传感器到数据采集工具和诊断软件, 我们有您需要的解决方案,以保持您的工厂高效和有效地运行. 适当设计和精心润滑的轴承几乎可以有无限的寿命. 然而, 如果有足够的时间,所有的reb最终都会因为疲劳机制而失效,而这种疲劳机制会因安装不当而大大加速, 重载, 不适当的润滑, 或污染.  

探索本特利内华达的全系列资产性能管理和监控解决方案,以保护您的工厂范围内的机器和防止意外停机.



产品组合

加速度计
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发现Bently内华达加速度计轴承问题的早期迹象

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轴承故障的常见原因
轴承润滑不当

滚动轴承依赖于极薄的润滑剂层,以保持滚动元件/滚道接触到最小. 滚动部件实际上是有一定程度的打滑, 润滑剂形成了一种弹性流体力学的楔状结构,使元素分离. 元素的分离是典型表面粗糙度的几倍, 小于一微米(或几微英寸).  润滑液还可用于去除元件和元件之间的微小间隙所产生的热量. 如果润滑供应不足, 然后金属-金属接触就会发生, 造成磨损和可能的种族污损. 润滑剂必须是清洁的,并且与负载和工作温度相适应. 滚动轴承可以在相对少量的润滑剂下很好地存活很长时间. 过度润滑可能是有害的,因为润滑剂剪应力导致高温,实际上可能导致轴承失效.

轴承润滑问题的一些迹象包括:

  • 变色
  • 得分和脱皮
  • 滚子端部/轴承金属温度
  • 轴承锁住

 

轴承下半部分和上半部分为发现状态
轴承油污染

润滑剂的清洁度对延长轴承寿命至关重要. 如果污物颗粒直接或通过油系统进入轴承, 然后粒子就会被困在滚动元件和滚道之间. 如果颗粒有足够的硬度, 颗粒接触处产生的极端应力会引起race和/或元素材料的局部塑性变形. 这将产生一个永久的坑,将作为一个潜在的裂纹成核地点. 即使是微米大小的碎片被困在滚动元件和滚轮之间,也会导致局部塑性变形,并在其中一个或两个表面形成小凹坑. 相对较小的坑边界半径作为应力集中因子,大大增加了疲劳裂纹萌生的可能性. 大颗粒也可能以这样一种方式堵塞,从而减少元件的滚动作用和增加滑动运动. 在滑动, 这些灰尘颗粒可以起到犁头的作用, 在赛车表面创造一个永久的凹槽.

轴承油污染问题的一些迹象包括:

  • 轴承磨损
  • 轴承点蚀
  • 瘀伤
图11. 印画.  图12. 阻断污染物在碳环表面的堵塞.  图13. 轴在碳环区域有摩擦痕迹.  图14. 因油污染而形成清漆.
安装和清理不当

许多轴承在安装过程中已经损坏. 轴承必须按照制造商的规范小心搬运和安装. 如果过盈配合在轴承套圈上使用, 在安装过程中,必须小心避免环变形或翘起. 翘起或未对准的轴承圈将在轴承中产生不正常的负载. 不正确的配合也会使轴承承受不正常的负载. 尽管这似乎是显而易见的, 轴承不应被压在这样一种方式上,即压负荷是通过滚动元件传递的. 高压负荷会使球在比赛中产生永久的凹陷(布氏).

轴承不对中往往是由于轴承座和轴配合不当造成的. 常见的问题包括:

  • 弯曲的轴
  • 不规则轴肩
  • 不规则间隔器
  • 不规则夹紧螺母
  • 不当的安装 & 宽松的适合
错位轴承摩擦
适用轴承不正确

如果设计器未能考虑在服务中可能发生的所有可能的负载, 为应用选择的轴承可能是不正确的. 如果使用负荷超过设计意图,则轴承将过早失效. 对于设计人员来说,了解可能出现在服务中的静态和动态加载是很重要的. 在载荷谱的另一端是轴承负载非常轻的情况. 在这种情况下,滚轮不是滚动而是打滑,这也是不需要的.  也有可能在组装或修理期间安装了错误的轴承.

 

不正确的轴承
过度负荷

轴承寿命对载荷非常敏感. 轴承载荷可分为静态载荷, 大小和方向都是恒定的, 和动态加载, 大小和方向都不同的. 在设计阶段适当地确定轴承的尺寸, 机器设计者必须考虑这两种类型的载荷及其对轴承预期寿命的影响. 如果在服务期间,机器上的负载与设计值有很大偏差, 轴承寿命会受到影响. 不对中是静载荷过大的一个重要原因. 适当设计和尺寸的联轴器将在一定程度上适应不对准, 但如果不对准超过了耦合的能力, 然后在轴承处可能出现过度负载. 另一个静负载的重要来源是皮带传动. 转子的许多故障都会引入动态载荷, 但也可能是由于机器正在做的工作. 不平衡, 摩擦, 或气动或流体引起的不稳定性会产生超过设计极限的动态载荷,降低轴承寿命. 此外,耦合故障可能引入过多的静态和动态负载.

轴承疲劳应力
不旋转时暴露在振动下

布林是一种非旋转载荷损伤. 当转子停止时,轴承中的滚动元件保持在一个位置. 如果机器受到冲击载荷, 元素(特别是球)可以塑性变形的竞赛, 制造一组永久性的凹坑. 这种情况发生在铁路或卡车运输的新机器上. 机器到达工厂后,却发现轴承已经损坏了. 为了防止这种损坏, 在运输过程中,易损坏的机械通常是通过转向装置进行旋转. 备用(备用)机器在不运行时暴露于某种程度的振动是正常的. 它的静态负载将使润滑远离轴承负载区, 允许元素和种族之间的金属接触. 如果振动足够高, 当主机器在长时间的使用后出现故障时,备用机器的轴承可能会在上线后不久,在主机器修复之前,由于盐水损坏而失效. 一种预防措施是定期运行备份机器.

电流(EDM)

不适当的电气接地会导致电流流过滚动元件轴承. 如果灭弧发生, 少量轴承材料在小, 高温电弧. 这种汽化有效地从滚动元件或轴承套圈或两者中去除材料. 由此产生的坑作为一个应力集中器,能够形核疲劳裂纹, 导致最终失效. 电弧造成的损伤与电火花加工(EDM)相似。, 并且发生在一个变频驱动的马达上. 在极少数情况下,这也可能是由于工艺流体和材料的静电荷积聚.

搓板花纹轴承失效
疲劳失效

假设轴承被正确加载, 清洁, supplied with a correct amount of 清洁 lubricant of the proper type; failure of a typical rolling 元素 bearing is still inevitable because of fatigue. 滚动轴承的载荷与其他工程结构的载荷类型有很大的不同,在其他工程结构中,可以使用一个疲劳极限来保证不受疲劳破坏. 不幸的是, 滚动轴承不存在这样的耐力极限, 这些轴承最终会发生疲劳失效. 随着轴承走向疲劳失效, 剥落发生在外圈上, 内套, 或元素. 当滚动元件遇到剥落坑时(或当损坏元件旋转时), 冲击/响应振动倾向于在特征频率上重复, 称为轴承缺陷频率, 通常称为故障频率. 每个轴承具有一组与内圈相关的缺陷频率, 外环, 元素, 以及由其特殊的几何形状和运行速度决定的笼形缺陷.



轴承磨损监测-弯曲方法

理想情况下, 带有滚动轴承的机器将以与关键轴颈轴承机器(每个轴承上的振动传感器)相同的方式进行监控, 轴承温度, Keyphasor†传感器, 在线监测). 但是,从经济上来说,很难证明这种监测水平是合理的.  监测轴承温度、磨损和整体状况的最佳方法是通过 在线监测 -使用永久安装、连续安装或扫描系统. 有了在线系统,一个合适的 传感器套件 当机器出现问题时需要检测吗.

在没有在线监控系统的情况下 便携式数据收集器 (PDC) 是下一个最好的方法吗.  建立PDC路由的一个重要部分是定义数据的获取频率. 收集数据的次数越多, 越有可能及早发现轴承故障. 但结果是, 由于更频繁的数据收集和分析,状态监测的成本将更高. 路线的创建和定时取决于机器的运行时间, 运行速度, 负载, 工艺及环境条件, 等等.

有关滚子轴承监测的进一步信息, 请联系内华达bentently申请 & 解决方案架构师或机械诊断服务工程师协助您提供建议.

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