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
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

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

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.

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.

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.
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.

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.
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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