轴承热处理范文（精选9篇）
轴承热处理 第1篇
1 轴承钢的简介
轴承钢是一种专用结构钢, 主要用来制造滚动轴承的滚动体、内外套圈等。而且轴承件的工作环境比较复杂, 因此对轴承钢的性能要求也十分的严。首先, 要有很高的接触疲劳强度和抗压强度。有些轴承件工作时压应力高达1500~5000MPa, 而且轴承件还经常承受应力的交变, 往往造成接触疲劳破坏。其次, 要求高的硬度和耐磨性。滚动体和轴套之间不但有滚动摩擦, 还有滑动摩擦, 常常会因过度磨损而破坏, 因此需要具有高而均匀的硬度。最后, 轴承钢还需要有足够的韧性和淬透性, 以防止轴承在承受冲击载荷作用时发生破坏。
2 轴承钢的热处理工艺
2.1 预备热处理
锻造后的轴承钢零件毛坯, 其中金相组织为索氏体, 其中允许有细小的网状碳化物的存在, 此时可以不经正火经进行球化退火。但是如果毛坯锻造工艺不当, 使之出现了奥氏体晶体析出的二次网状碳化物和条状珠光体组织, 就需要采用正火消除这些组织, 因为球化退火并不能完全消除这些组织, 从而影响到了零件的使用寿命。如, 当GCr15钢中有粗大网状碳化物时, 需要采用900~950℃的加热温度, 并在工件加热后保持40~60min, 正火。
轴承钢进行球化退火的目的是降低硬度, 使其便于切削加工, 从而获得均匀分布的细颗粒状珠光体, 并为淬火做好准备, 从而改善了轴承钢热处理的综合力学性能。GCr15钢通常采用的是等温球化退火, 其工艺流程是先将钢材加热到780~810℃, 保温3~6h, 然后在680~720℃保温3~4h, 从而使组织全部球化。球化加热的最佳温度是790℃。如果加热的温度过高, 会使大量的碳化物溶解, 球化结晶的核心变少, 造成球化后的组织是粗大的球状珠光体或部分片状组织。
2.2 最终热处理
此时一般采用的是淬火和低温回火, 以提高钢的强度、硬度、耐磨性与抗疲劳性能。就以GCr15钢为例, 淬火温度需要保持在820~860℃, 温度高了会出现过热组织, 影响轴承的韧性和疲劳强度;温度低了, 奥氏体中溶解的Cr、C的数量会减少, 会影响淬火后的硬度。
轴承钢零件淬火后应立即进行低温回火, 回火的温度是150~170℃。由于回火的温度比较低, 如果时间短了就得不到较稳定的组织和性能, 而且内应力也无法完全消除, 因此回火的时间要求是比较长的。精度要求较高的轴承零件, 要用10号、20号或40号机油作为介质的油浴炉中进行回火, 一般的轴承零件也可以在空气炉中进行回火。
3 GCr15钢轴承零件热处理工艺中的问题研究
3.1 硬度不合格
在检测的时候, GCr15钢轴承零件的硬度不合格, 是由于其内部的组织不合格。当硬度过硬时, 其产生的原因是组织欠热或者冷却的速度太快产生了极细的点状珠光体, 此时可以调整工艺, 进行二次退货处理, 来挽救轴承零件;当硬度过软时, 其产生的原因是组织过热、往复退火或退火冷速太慢产生不均匀的粗粒珠光体, 返修方法是先正火, 再进行二次退火。在热处理过程中, 要避免GCr15钢轴承零件的硬度不合格, 可以通过控制锻造组织、防止退火时跑温的方法进行。
3.2 其他现象
GCr15钢轴承零件经高频感应加热淬火处理后, 出现沿轧制方向的带状组织, 导致了工件的脆性明显增大, 其断口特征呈典型的冰糖状沿晶断裂。缺陷成因分析, 由于高温下原始组织中铬含量不同的碳化物溶解程度不同形成奥氏体成分的偏西, 从而使不同区域组织腐蚀性能不同造成的。
4 总述
轴承钢热处理是提高轴承零件产品质量和使用寿命的重要手段和方法, 因此其热处理在这个加工的过程中占有十分重要的地位, 于此同时新工艺、新设备、新技术的出现, 也使得轴承钢的热处理工艺向更广阔的空间发展。在轴承钢中, GCr15钢应用的最为广泛, 因此对于这种应用广泛的轴承钢的热处理工艺, 更值得我们的研究, 从而降低其工艺的缺陷及产品的不合格率, 使得在轴承钢的热处理工艺效率更高, 成本更低。
参考文献
[1]林约利.热处理工操作技术[M].上海:上海科学技术文献出版社, 2009.
[2]阎承沛.典型零件热处理缺陷分析及对策480例[M].北京:机械工业出版社, 2008
[3]林约利, 程芝苏.简明金属热处理工手册[M].上海:上海科学技术出版社, 2003.
轴承热处理 第2篇
双列圆柱滚子轴承的截面小、载荷能力高而且刚性高。SKF NNCF 5048 CV
双列圆柱滚子轴承型号信息如下：
品牌是：瑞典SKF，型号是：NNCF 5048 CV，内径是：240mm，外径是：
360mm，宽度是:160mm,参考速度是：800r/min，限制速度是：1000r/min，质量是：56,0kg,所属类型是：双列圆柱滚子轴承。
我司供应的NNCF 5048 CV双列圆柱滚子轴承，这些轴承可分离，即带整
体式法兰的轴承圈以及滚子和保持架组件可同其它轴承圈分别安装，或者
所有轴承部件均可分别安装。这便利了这些轴承的安装、检查和维护。青
岛德瑞精工轴承有限公司与瑞典SKF集团有多年密切合作关系，所销售的NNCF 5048 CV型号双列圆柱滚子轴承保证100%原装进口。
构造型式:外圈无挡边N0000型和内圈无挡边NU0000型圆柱滚子轴承此种
轴承可接受较大的径向载荷,极限转速高,不束缚轴或外壳的轴向位移,不
能接受轴向载荷。内、外圈均带挡边的圆柱滚子轴承NJ0000型、NF0000
型轴承可束缚轴或外壳一个方向的轴向位移,并能接受较小的单向轴向载
荷。NU0000+HJ0000型、NJ0000+HJ0000型、NUP0000型轴承，可在进口
轴承的轴向间隙领域内束缚轴或外壳两个方向的轴向位移。并能接受较小的双向轴向载荷
轴承热处理 第3篇
关键词:水泥企业 机械设备 轴承故障 分析 处理
中图分类号:TU64文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0060-61
1 水泥机械设备中常见的轴承故障:
水泥机械中的轴承有滚动轴承和滑动轴承两种,下面就两种轴承的常见故障进行分别阐述。
1.1 滚动轴承常见故障分析
滚动轴承在水泥机械设备中最为常见的故障就是滚动接触发生单纯的疲劳剥落,这种故障可以通过仪器的检测而发现,剥落可以发生在内圈表面、外圈或者滚动体上,由于内圈的受力以及接触次数频繁,所以内圈的剥落是最为常见的。
(1)过载。严重的表面脱落,时常伴有轴承的钢珠轨道磨损,大面积剥落,并同时发生过热现象,分析原因不外乎:安装过程中的操作不当,在安装的过程中轴承的外套没有放平,这样在运转过程中由于各接触点的受力不均匀,钢球的运动轨迹不与滚道的轨迹平衡,如果倾斜的量比较大的时候经常会发生轴承的温度上升；另外,在安装外套的过程中的施力点不正确,在外套的安装过程中应该敲打轴承的内圈,由于操作不当,安装者没有按照操作规程操作,造成轴承的局部变形,在轴承的运转过程中发生故障；其次,就是角轴承安装不正确,方向相反,这样接触面会造成一种过渡摩擦的划痕槽。还有就是在轴承的选择时存在问题,选择的轴承存在设计上的缺陷,轴承在设计时间隙的设计不合理,或者不均匀,在轴承的使用过程中的受力就不均匀,这样的轴承就容易发生腐蚀或者配件松动等问题发生,还有就是轴承设计之时,没有考虑轴承的热膨胀系数,随着轴承的使用,热度上升,间隙变小,摩擦增大,寿命降低。
(2)过热。在检测过程中发现钢球或保持器改变颜色,表明轴承过热。轴承的温度达到一定的高度之后,随着温度的再升高,润滑油的润滑的性能逐渐下降,轴承运转进入一个干磨的状态,从而加重了轴承的故障。温度过高会使滚球和钢球的材料退火,硬度下降,会导致更多的较大的急性故障的发生。
(3)润滑不当。轴承的正常运转靠的是润滑剂的润滑效果,如果轴承没有好的润滑效果就会发生金属与金属的直接接触,这样在轴承的滚珠表面形成一些凹槽,影响了轴承的正常运转。在水泥机械的轴承润滑作业中海应该注意的是异物的混入从而影响润滑的效果或者当场对轴承造成破坏性的损伤。
(4)腐蚀。在水泥生产过程中整个环境会存在很多的强酸碱的物质,甚至在空气中都会存在一些强腐蚀性物质,这些腐蚀性物质不管是固态、液态还是气态的,对轴承腐蚀都是很明显的,尤其是一些密闭不严的轴承,就更容易发生腐蚀,腐蚀会造成轴承各元件间的缝隙加大,摩擦受力不均匀,承载力下降,摩擦增大,寿命缩短,判断轴承发生腐蚀的方法就是在滚道,钢球,保持架和内外圈环形面上出现红色或褐色污点。
(5)正常磨损造成的疲劳。轴承在一定的使用强度下都会有一个正常的使用时限,在任何一个运转表面长时间的摩擦都会形成不规则的材料剥落现象,及时发现并且处理正常的疲劳现象避免发生此生故障。
1.2 滑动轴承的故障分析
在水泥厂的机械设备中的滑动轴承主要有铜瓦、巴氏合金瓦、酚醛树脂瓦、滑动轴承主要的故障形式有发热,异常磨损,烧瓦。滑动轴承的故障形式与刮瓦方式及相应的润滑机理有密切的关系。一般水泥厂的滑动轴承瓦都按楔形润滑机理刮瓦。可能引起发热的原因大致有新瓦更换尚未完全磨合或者运行一段时间后由于轴承承载的负重突然发生变化,经过短时间的调整后问题消失,在发现瓦过热时要进行严密的监测跟踪而不要急于进行其他的处理操作。轴承异常磨损会导致机械多种故障的发生,所以异常磨损要引起高度的重视,发生异常磨损不外乎是轴承滑动轴承瓦的负荷严重超标或者是滑动轴承瓦内混进坚硬的颗粒,烧瓦是在没有润滑状态下,滑动轴承瓦干磨造成的轴承报废性损坏,一旦发生烧瓦除更换或者重新刮瓦外没有别的修复办法。
2 水泥机械设备中轴承和故障的防范以及处理的方法
(1)选择与需求强度相匹配的型号的轴承,比且选择那些有资质的大品牌的生产企业生产的轴承,确保其设计参数合理,避免选用的轴承存在设计的缺陷而影响了轴承的正常使用寿命。
(2)在滚动轴承安装更换过程中,一定要严格执行安装的操作规程,确保轴承安装的平衡性,以及受力点的正确性以及受力的均匀性。按重视首先要校正轴承的位置对中,同时保证在轴承外套的安装过程中敲打轴承外套的内面,且各个受力点平衡推进,再者角接触轴承的安装方向保持一致。
(3)轴承的润滑,无论是滚动轴承还是滑动轴承,润滑是轴承正常运转以及延长使用寿命的最为关键的环节。轴承在安装以及使用的过程中一定要选择高性能的润滑剂不间断的对轴承进行润滑,应提起注意的是由于水泥生产环节的特殊性,环境内经常会有一些坚硬的异物,在进行润滑作业时,一定要把周边环境清理干净,防止在润滑剂中夹杂一些坚硬的异物带入轴承中,从而对轴承的运转带来异常磨损的隐患。
(4)在水泥厂的机械设备中的轴承相比较其他环境的轴承所受到的环境的腐蚀要严重的多,这就要求我们在轴承的维护过程中要注意尽量减少轴承的腐蚀,将轴承置于尽量密闭的环境中,防止生产过程中的料液流入。在发现已经的腐蚀的轴承后,应立即将轴承中的液体排除,增加轴承的密闭性。
(5)轴承在机械设备中属于易损件,都有其相应的使用寿命,在轴承安装时要做好记录,当进入到轴承的预定使用期限后要密集检测,准备更换。在平时的使用过程中要制定一套完善的监测制度,通过轴承温度、颜色、摩擦槽的深度等详细数据及时发现轴承存在的安全隐患,将隐患排除在初级阶段。
3 结语
滑动轴承和滚动轴承是机械传动中必不可少的部件,做好轴承故障分析,并且迅速排除存在的故障会大大提高整个水泥生产流程的工作效率,提高其经济效益。
参考文献
[1]蔡俊.轧辊轴承失效原因分析及维护措施[J].鄂钢科技,2010,(04).
[2]康华,李文杰.轴承保持架变形原因的分析及预防措施[J].宁夏机械,2004,(03).
[3]代桂萍,王冬红.轴承零件磨削裂纹的产生与防范[J].宁夏机械,2002,(03).
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[5]万云鹏,吴志平,尤宝桦.轴承套圈磨削裂纹的产生及控制[J].哈尔滨轴承,2010,(03)
[6]姜韶峰,孙立明,杨咸启,王卫国.关节轴承摩擦磨损及寿命试验分析[J].轴承,1998,(3).
[7]张锁怀,丘大谋.平行转子-轴承系统的稳定性[J].振动工程学报,2000,(2).
浅谈高碳铬轴承钢的热处理 第4篇
关键词：轴承钢,脱碳,网状碳化物,轧后冷却,球化退火
轴承钢是用于制造滚动轴承的滚动体和套圈的钢。轴承钢应具备:高硬度、高弹性极限、高接触疲劳强度、一定的韧性、一定的淬透性、在大气的润滑剂中的耐腐蚀性能。轴承用钢按特性及应用环境划分为:高碳铬轴承钢、渗碳轴承钢、高温轴承钢、不锈轴承钢及专用的特种轴承材料。本文以某厂生产的轴承钢为例, 结合自己对轴承钢进行热处理的实践, 针对高碳铬轴承钢GCr6、GCr15、GCr9、GCr15Si Mn等过共析珠光体类钢的热处理工艺及轴承钢在加热时为减轻偏析的高温扩散退火、轧后冷却防止网状碳化物出现、球化退火及正火等问题谈些看法。
1 轴承钢特性
轴承钢分为珠光体组织和马氏体组织两类。轴承钢在控轧控冷过程中, 可以阻止网状碳化物析出, 获得均匀细小的珠光体组织。马氏体高温不锈轴承钢冷却裂纹敏感性大, 要求缓慢冷却并及时退火。其冷锭加热工艺如表1所示。
注:若凉炉时间小于90min, 等到90min后装炉;若凉炉时间大于150min小时, 在150min装炉。
2 高碳铬轴承钢GCr15轧制的特点
高碳铬轴承钢G C r 6, G C r 9, G C r 1 5, GCr9Si Mn, 等都属于过共析珠光体类钢, 其轧制特点可以归纳为以下几点。
(1) 由于其导热性较差容易产生组织应力和热应力, 加热速度不宜过快, 否则容易产生裂纹, 形成鸟巢裂口。
(2) 这类钢在浇注后的冷却过程中易产生碳和铬的偏析, 钢锭中心部分的碳化物以莱氏体共晶体存在, 一般称为碳化物液析。
(3) 钢坯加热温度一般要加以控制, 主要是为了防止脱碳和过热。
(4) 这类钢高温下的塑性较好, 变形抗力较低, 可采用较大的压下量轧制。终轧温度应严格控制在800℃~850℃之间, 以利于破碎网状碳化物。
(5) 轧后的大断面钢坯应进行缓冷, 小规格钢材钢坯可以在空气中堆冷。缓冷的目的是为了消除钢中的白点缺陷, 缓冷速度控制在20℃/h, 冷至100℃后空冷。
(6) 钢材应进行球化退火, 目的在于改善冷加工和切削加工性能。
3 分析讨论
根据高碳铬轴承钢这些过共析珠光体类钢的工艺特点, 在生产过程中应该注意的问题如下。
3.1 加热问题
轴承钢导热性差不能加热过快的特点在800℃~850℃之间停留一个小时, 主要目的是为了温度均匀, 高碳铬轴承钢是属于典型的过共析珠光体类钢, 含碳量高的钢类在铸锭过程中容易产生碳和铬的偏析, 钢锭中心部分的碳化物以莱氏体共晶体存在, 这种现象一般我们称为碳化物液析。因此这就需要我们在一定的温度下进行较长时间的高温扩散退火, 那么在高温区把握的尺度应在1210℃~1230℃3个h的保温时间里再适当延长大约40min到一个小时的时间, 这样做的目的是为了让碳化物在高温区得到分解。
另外, 含碳量高的钢种在加热的高温区, 它的奥氏体晶粒容易长大, 有脱碳与过热的危险, 同时它又属于导热性差的一类。所以在加热过程中既要对钢烧透, 又要防止脱碳和过热。所以对其钢坯进行加热时或控制加热温度或限制加热时间。
3.2 轧制问题
因这类钢合金含量不高, 其在高温下的塑性较好, 变形抗力也就较低, 为避免碳化物网状析出, 一般采用较大的压下量轧制。在轧制过程中主要防止网状碳化物的形成。消除网状碳化物的根本措施是控制低的终轧温度, 并加快轧后冷却。这是因为终轧温度低时, 奥氏体晶粒细小, 加上轧后快冷, 于是在奥氏体晶界没有网状碳化物
表1轴承钢冷锭加热工艺析出, 整个组织为细片状的珠光体。轧后快冷可以通过喷水迅速的把钢材快速冷却至600℃~650℃ (可防止网状碳化物继续析出) 然后冷却。因为当终轧温度高于850℃时, 它在轧后慢冷 (900~650℃) 这个过程内钢材易形成网状碳化物组织, 在这个区域内要加速它的冷却, 缩短这个区域的时间, 尽量防止网状碳化物继续析出。
3.3 球化退火问题
良好的球化组织具有较好的切削加工性, 并淬火加热时的过热倾向小, 而且不易产生淬火裂纹, 淬火回火后的组织和性能较均匀, 有利于提高轴承的使用寿命。为了得到球化组织——在铁素体基体上分布着细小而均匀的粒状碳化物。控轧控冷是轴承钢的重要生产工艺手段, 因此通过穿水轧制可达到控轧控冷的效果, 通过控轧或轧后快冷消除网状碳化物, 获得合适的预备组织, 缩短轴承钢球化退火时间, 细化碳化物, 提高疲劳寿命。
4 结语
(1) 轴承钢加热时一定要注意钢锭的高温扩散退火, 以减轻和改善轴承钢的液析带状问题。
(2) 轴承钢加热时一定要注意脱碳问题, 主要体现在这类钢保温时间不能过长而高温扩散必须延长时间的矛盾。
(3) 轴承钢轧制时必须注意轧后冷却问题, 以避免网状碳化物的形成, 严格按照工艺要求执行, 抓好过程控制。
(4) 轴承钢热处理时做好球化退火, 以获得合格的球化组织, 需要严格按照加热工艺执行, 充足的时间达到球化的目的。
参考文献
[1]王廷溥.轧钢工艺学[M].北京:冶金工业出版社, 1981.
常减压泵轴承故障分析及处理 第5篇
常减压装置的4台进口泵, 自开工以来, 多次由于轴承故障造成停泵检修, 该泵结构形式为双支点双级离心泵, 径向轴承采用滑动轴承, 推力轴承为滚动轴承, 输送介质为初底油, 介质温度达242℃, 轴承故障频发易造成密封泄露等故障, 会引发安全及设备事故。在日常巡检监测及前几次拆检过程发现轴颈有磨槽、轴瓦有磨痕、轴承温度偏高等故障现象, 通过分析采取有效措施解决了问题, 使得设备正常运行, 保证了装置生产的平稳进行。
1.故障现象及原因分析
(1) 轴颈磨损。在拆检后发现, 在轴颈上与甩油环所接触的轴颈部位出现磨槽, 且痕迹明显, 如图1所指示位置。
通过对磨损部位的检查, 核对轴及甩油环的材料以及对甩油环的尺寸进行测量后, 甩油环对轴颈部位的磨损主要原因有:
甩油环材料选用不当。经查证甩油环选用的材料为A276-410, 而轴的材料也为A276-410, 同类材料容易出现粘连现象, 易造成磨损, 通常在选用甩油环时材料较轴软, 常选用磷青铜, 这样有利于保护轴, 在有摩擦的情况下甩油环被磨损而轴会被保护不被磨损。
甩油环尺寸不合适。对现场甩油环及轴颈尺寸进行测量, 甩油环的内径195 mm, 轴颈外径140 mm, 甩油环内径与轴颈外径的比值1.39, 查设计规范甩油环内径与轴颈外径的比值应在1.5~1.9之间, 而现场测量的比值显然不符合设计要求, 导致甩油环没有足够的浮动空间, 无法正常供油, 从而导致磨损出现。
(2) 轴瓦磨损 (图2) 。在对拆检的部件检查过程中发现前、后端的径向轴瓦巴氏合金表层有磨损现象, 从图2中看出是由于润滑不良或是轴瓦温度过高巴氏合金强度降低造成, 从现场拆检及测量结果分析造成轴瓦磨损的原因主要有:
轴瓦结构设计存在缺陷。通过对现场甩油环浮动空间测量, 上下活动间隙只有4 mm, 无法正常工作, 由甩油环供给的润滑油量不足, 造成轴瓦无法充分润滑从而造成磨损。
轴瓦与轴颈接触面积过大。现场用涂红丹粉着色的方法测量轴颈与下轴瓦接触角约120°~150°, 而正常情况下, 滑动轴承与轴颈的接触角要求在60°~90°, 当接触角过大且<120°时, 液体摩擦将无法实现, 也就是说无法形成润滑油膜, 会造成轴瓦磨损。
轴瓦表面温度过高。当轴瓦没有良好的润滑, 会造成局部温度升高, 且该轴瓦没有冷却方式, 会造成热量聚集降低巴氏合金表层的强度从而造成磨损, 这点从现场轴瓦表层的颜色可以看出。
二、解决措施及改进方案
1.甩油环改进
(1) 甩油环材料改进。将甩油环的材料由A276-410改为磷青铜, 由于磷青铜较A276-410软且耐磨性较好, 在发生摩擦的时候会起到保护轴的作用, 轴的材料不用更换, 磷青铜现材较多且价格合适, 这样改造不必花费太多的成本具有良好的经济性。
(2) 甩油环结构及尺寸改进。按照设计规范甩油环内径与轴颈外径的比值应在1.5~1.9之间, 取最小比值1.5进行计算, 甩油环内径选取>1.5倍的轴颈尺寸, 可取直径210 mm, 外径220 mm, 宽度保持16 mm, 为减小甩油环与沟槽的接触面积, 从而减小磨损, 将横截面制成梯形 (图3) , 两侧边斜度为10~15°, 在甩油环内侧车0.5 mm的沟槽, 提高供油能力。
2.轴承改进
(1) 轴承部位甩油环活动空间的改进。由于上轴瓦与甩油环均有不同程度的磨损, 说明甩油环浮动量太小, 目前只有4 mm, 借鉴通用机泵甩油环浮动量实际测量为10 mm, 将上轴瓦甩油环对应的部位进行修车加深, 深度由原来的8mm修车为14 mm (图4) 。这样给甩油环一个足够的运行空间, 保证将足够的润滑油带到轴瓦部位进行供油润滑, 确保轴瓦润滑油充分供应。
由于下轴瓦与甩油环均有不同程度的磨损, 说明下轴瓦甩油环槽弦长过大, 目前现场实际测量下轴瓦甩油环槽弦长176 mm, 参考通用机泵轴瓦甩油环槽弦长选用比例, 将下轴瓦甩油环槽弦长加工到160 mm, 避免油环碰撞磨损, 这样相当于给甩油环提供一个更充分的工作空间, 目的是给轴瓦充分供油润滑 (图5) 。
(2) 轴瓦接触角改进。从目前拆检的情况看, 4台运行过的机泵主轴及轴瓦表层都有磨损现象, 从现场着色检查看下轴瓦的接触角约在120°~150°, 而正常情况下, 滑动轴承与轴颈的接触角要求在60°~90°, 因此对该轴瓦的瓦口进行刮研, 通过调整着色检查, 保证轴颈与下轴瓦的接触角在90°左右, 同时增大进油口的间隙, 保证在接触角正常的情况下有更多的润滑油进入轴瓦内部, 给运转提供良好的润滑, 避免轴瓦及轴颈部位出现磨损。
(3) 冷却方式的改进。两台拔头油泵的介质为初底油, 温度较高, 达到242℃, 给轴承部位增加大量辐射热量, 加上前期轴承在结构及润滑方式上存在缺陷, 造成轴瓦内部温度过高, 从而引发轴承表面磨损发生故障, 现虽然通过改造解决了轴承润滑的问题, 但在辐射热量方面仍存在问题, 根据轴承箱内部结构, 现在前后轴承箱处加装冷却风扇 (图6) , 降低轴瓦和轴承箱温度, 从而给轴承运行提供一个良好的环境, 延长设备的运行周期。
三、结论
通过对常减压装置4台进口泵的故障原因分析, 对分析结果采取合适的解决方法, 消除了设备在运行中常出现轴瓦温度高、磨损以及轴颈磨损等故障。目前4台泵的轴承运行温度维持在50~60℃, 状态监测数据显示轴承及转子运行良好, 改进的成功使得设备能长周期运行。
摘要：常减压装置的4台进口泵, 在试车和开工时期表现出的缺陷。分析原因并制定改进方案, 如改进甩油环材料、改变甩油环结构及尺寸;改进轴承部位甩油环活动空间及轴瓦接触角;改进冷却方式。
电机滑动轴承温度异常处理两例 第6篇
中轧三相异步电机功率1000kW, 定子电压6000V, 定子额定电流122A, 空载电流40A, 重载电流120A。电机在运行中驱动端滑动轴承温度长期处于70℃左右, 即使不轧钢, 电机空载运行半小时后温度仍然快速升高至70℃。检查稀油润滑冷却系统、油质、稀油供油管路、电机两端轴承座标高, 均未发现问题。打开轴承座检查滑动轴承发现, 滑动轴承表面接触斑点完好, 但轴瓦侧面及转子定位环上有摩擦痕迹。在生产中继续观察, 以碳刷刷握为基准, 发现电机轻载时滑环端面基本在原位置;重载咬钢时, 滑环端面瞬间向非驱动端方向窜出约5mm, 轧钢完成后, 滑环端面又向驱动端方向回复原位。
初步认为电机定子在安装时出现轴向偏移, 导致电机在运转过程中定、转子磁力线不完全重合。轻载时定子电流小, 对转子产生的电磁力也小, 所以看不出窜动迹象;而重载时, 定子电流瞬间增大3倍左右, 对转子产生的电磁力急剧增大, 使转子出现明显窜动, 同时导致转子定位环与轴瓦侧面靠拢并摩擦, 使轴瓦温度异常偏高。调整电机定子轴向偏移, 使定子向驱动端移动5mm。经一年多运行, 电机轴瓦温度始终稳定在50℃左右。
2. 精轧直流电机滑动轴承温度异常
电机转子无窜动现象, 但电机非驱动端滑动轴承温度比驱动端滑动轴承温度高20℃左右。正常情况下, 电机两端滑动轴承温度最多相差几度。经观察发现, 重载时电机非驱动端滑动轴承轴伸端与轴承座之间有很微小的电弧光。用万有表测量电机非驱动端滑动轴承轴伸端对地电压在40V以上。初步认为是电机轴电流, 通过转子轴和非驱动端轴承以及非驱动端轴承座的回路放电, 导致非驱动端滑动轴承温升。
轴承热处理 第7篇
热轧带钢F7齿轮基座是精轧机末架轧机, 正常承受轧制压力1500~3000t, 转速1188m/min, 变速频率快, 工况条件较差, 对整个带钢的板型控制起关键作用, 是整个主轧线的核心设备, 齿轮基座结构为人字齿啮合形式。隐患轴承型号 (FAG) 24072CC, 双列调心圆柱滚子轴承。
二、隐患发现及跟踪处理
2012年2月日常点检过程中, 发现齿轮基座声音异常, 但温度、振动检测情况正常。经技术人员联合确认后, 列为设备隐患C级监护运行, 监听声音的劣化发展趋势。到3月中旬, 齿轮轴输入端轴承声音明显增大, 出现周期性刮刹声。4月初打开箱体检查, 发现轴承保持架有一处磨损, 磨损情况见图1。
按照设备隐患分级管理办法 (设备隐患分级管理分A、B、C、D四个等级) , 根据该设备在整个轧线的重要程度, 把隐患升级到B级, 进行重点监护。制定了三种处理方案, 整体更换齿轮基座、更换上齿轮轴装配或更换轴承。经讨论, 第一种方案整体更换比较安全, 解决问题彻底, 但工作量大, 受检修时间和生产情况限制;第二种方案更换上齿轮轴, 装配时涉及到齿轮啮合间隙的调整、齿轮磨合等问题, 由于备件与在线运行的齿轮轴不是同一个厂家生产, 上下两个齿轮轴有四个偏心套, 即便调整, 也不一定能够达到啮合要求;第三种方案更换轴承, 考虑输入端轴承没有联轴器, 不涉及拆卸其他机件, 一致认为更换轴承比较合理。4月中旬利用定修, 安排维检人员按照既定方案更换轴承, 恢复生产后异音消除, 监护运行一周无异常, 隐患彻底消除。
三、损坏现象及原因分析
从图2、3、4可以看出, 拆下的轴承内侧有一个滚动体圆周约1/3剥落, 与该滚动体接触的保持架靠运转方向前端磨掉近70%, 边部已经断裂。结合滚动体大面积剥落现象, 经技术人员讨论, 认定是该单个滚动体在制造过程中, 特别是热处理工艺过程存在缺陷, 较长时间运行后薄弱部位发生剥落, 在外力作用下迅速劣化, 导致大面积剥落和保持架损坏, 这也符合在跟踪控制过程中表现出的异音变化趋势。
经委托日照钢铁控股集团有限公司中心实验室对损坏滚动体的成分、显微硬度检测和金相组织分析。比较成分检测结果, 缺陷滚动体与正常滚动体成分存在严重差异, 说明该滚动体与正常滚动体材料可能不是同一炉冶炼产品。
从显微硬度检测结果看, 表面显微硬度值均比基体硬度值偏高, 其中缺陷样表面硬度值较基体硬度高99.0 (HV0.2) , 正常样表面硬度比基体高32.1 (HV0.2) 。说明缺陷滚动体与正常滚动体在热处理过程中不是在同一条件下进行。
金相检验结果显示, 缺陷试样基体组织为M回+少量A残+未溶F;正常试样基体组织为M回+A残+未溶F, 残余奥氏体含量较缺陷试样偏高;脱皮缺陷部位存在裂纹 (图5) 。
四、结论
篦冷机风机轴承座漏油处理措施 第8篇
我公司篦冷机风机有离心通风机12台, 2004年投入运行, 从2006年开始, 个别风机近电动机侧轴承座端盖内孔与轴接触处出现漏油现象, 漏油的主要原因是端盖内孔磨损。多次更换新端盖, 不能解决该问题, 每班靠补油维持正常运行, 最严重时12h补油10L。
2009年3月我们对风机轴承座端盖进行了改造, 结构示意见图1。在原有的端盖回油槽外圆上车削出M102×2的螺纹。用Φ110的45号圆钢加工一个油封座, 在内孔置入一个骨架油封 (根据风机轴径选择75mm×100mm×10mm的氟橡胶骨架油封) 。油封座和端盖组合安装时在螺纹处涂抹少量的蓝硅胶。
采用该方法对所有产生漏油的轴承座端盖进行了改造, 运行后没有出现漏油现象, 保证了设备的正常运行, 为企业创造了很好的效益。
辊磨轴承座铸造缺陷现场处理方案 第9篇
摩洛哥SATTET水泥磨磨机采用LM56.3+3磨机。磨机在安装结束后的检查中发现3 号轴承座存在铸造缺陷, 铸件表面有肉眼可见的裂纹。经与HOLCIM业主及LOESCHE焊接专家讨论, 决定在现场实施修补作业。通过12d的修补工作, 修复了轴承座的缺陷, 并将轴承座的尺寸偏差控制在了正常工作允许的偏差范围内, 具体操作步骤见图1。
1 修复步骤1——画线
画线是用来确定缺陷存在的区域, 根据构件表面的裂纹位置来选取切割点, 用切割机对存在缺陷的部位进行切割, 将存在缺陷的组织进行彻底清理。
画线首先应对轴承座进行超声波探伤, 根据探伤结果初步确定存在缺陷的位置和深度, 再对轴承座表面进行标识;其次根据标识线用切割机对轴承座进行切割, 观察内部缺陷的形状、性质以及程度。注意事项:如是横向裂纹, 为防止裂纹在切割的过程中受外力而继续扩大, 可在裂纹的两端用钻头钻止裂孔, 可以很好地控制裂纹的扩大。切割时为确保缺陷全部清理, 且防范缺陷向轴承座纵深发展, 建议在缺陷存在的上方一定距离并与水平呈30°角的位置开始切割 (既可减少切割量又可获得较好的切割效果) , 切割顺序见图2。根据超声波探伤初步确定的缺陷位置, 计算出底部水平切割线距离缺陷的距离H1 (取1cm) 和缺陷上部的斜切线距离缺陷的距离H2 (高出缺陷~1cm) 。在实际切割的过程中, 注意对切割完成的表面进行着色探伤, 如发现缺陷仍存在, 则必须选取适当的位置 (H2~HX) 继续切割直至所有的缺陷完全剔除。为防止轴承座变形过大, 缺陷的剔除宜采用手持切割机进行切割, 不能使用碳弧气刨。具体步骤见图3~6所示的顺序。
2 修复步骤2——预热
轴承座铸件使用的材料是焊接性能较好的铸钢:G20Mn5+N (N代表正火处理) , 材料特性如表1和表2所示。
因为轴承座部件体积较大, 焊接是在极狭小的范围内, 易造成急热, 而冷却速度又像油淬作业一样迅速, 焊接热影响区比母材硬度高得多, 这会助长焊道下裂缝或焊趾裂缝的发生。为了防止淬硬, 可采取预热母材的办法。预热能减缓焊后的冷却速度, 有利于焊缝金属中扩散氢的逸出, 避免产生氢致裂纹。同时也可减少焊缝及热影响区的淬硬程度, 提高焊接接头的抗裂性。预热还可降低焊接应力, 减少焊接区域与被焊工件之间的温度差 (也称为温度梯度) 。这样, 一方面可降低焊接应力, 另一方面, 可降低焊接应变速率, 有利于避免产生焊接裂纹。预热到多少度才有效果?这主要应根据材料的成分来决定, 通常以含碳量或碳当量来规定预热的温度。采用Seferain法的预热温度计算公式如下:
这种方法考虑了碳当量及板厚两个因素, 碳当量的计算公式[1]为:
另外引入了一个板厚碳当量[C]t
式中:t——板厚, mm
总的碳当量
设预热温度为Tp
预热温度可由式 (4) 得出, 结合表1、2 中数据, 通过计算预热温度应控制在200℃左右。
加热工具可以使用电加热 (采用高温伴热带可以加热到190℃, 具有升温效果好、温度恒温控制、操作简单等优点, 推荐使用) , 也可以使用烘枪加热 (禁忌使用气割枪进行加热) , 具体视现场条件决定。本次修复工作因受当地条件限制, 采用的是烘枪加热。
注意事项:为了防止轴承座在加热过程中产生形变, 在加热之前应将轴承座上下盖用螺栓拧紧, 端部用端盖拧紧 (见图7) 。加热宜缓慢加热, 温升速度不能过快, 烘枪应围绕着焊接处四周进行均匀加热, 禁忌烘枪在一处长时间加热, 以防局部温度过高。加热过程中用红外线测温枪, 时时检测加热温度, 防止轴承座过热变形。
3 修复步骤3——堆焊
轴承座的施焊预热温度<300℃, 故属于冷焊范畴, 宜采用焊条电弧焊对轴承座进行施焊。焊条的选择, 打底焊接选用直径较小的ϕ2.5mm焊条, 焊接电流设置为~110A, 这样焊条可以深入根部, 很好地控制电弧长度, 从而避免焊接不透的缺陷。堆焊焊条的直径也应选用小直径的焊条 (ϕ3.2mm焊条) , 这样可以减少输入焊件的热量。在保证焊条与轴承座金属基本融合的前提下, 焊接电流也尽量采用小电流进行施焊, 以免焊接温度过高产生应力。焊条型号的选择最基本的设想, 应当是选用焊接金属与母材成分相同的焊条。但是现在生产的焊条中很难找到焊接金属成分与中碳、高碳钢、低合金钢成分相同的焊条, 最好选用由同样热处理后、在抗拉强度或硬度大体上差不多的焊条。可以选用国内的Z116 低氢焊条, 本案使用的是摩洛哥当地采购的欧洲牌号的焊条。补焊前, 应首先检查焊条是否预热, 一般焊条应经150~250℃ 烘干1h。预热后的焊条应置保温箱中, 做到随用随取。焊条反复预热3次, 若焊条表面药皮有脱落、开裂和生锈, 应不予使用。为减少残余应力, 可采用水平叠置法进行焊接。每层焊层之间应完全清除焊渣, 注意不要出现气孔、熔深不良等缺陷。为防止焊接处胀大, 出现难于矫正的变形, 或者由于熔敷金属的收缩, 产生大的应力, 以致在焊接中产生裂缝, 应在每层焊道上进行锤击 (见图8) , 务必使熔敷金属得到延伸。锤击时的温度通常在100~200℃为宜, 在这个温度内能有效防止氢脆。锤击的方式可使用手锤或风铲等方法。但应注意:如果锤击过重过激, 反而容易形成塑性变形, 会在变形处引起裂缝, 因此应很好掌握锤击的程度。
注意事项:焊接过程中应注意观测焊接区域的温度变化, 不可高强度连续施焊, 避免局部温度过高。焊接的过程中要保持轴承座的整体温度≮150℃, 需要持续对轴承座进行加热 (见图9) , 全部焊接完成后, 为避免热影响区域对金属淬硬, 减慢冷却速度, 防止冷裂纹产生, 要对轴承座进行保温处理, 以使轴承座缓冷 (见图10) , 焊后不需对轴承座进行热处理。轴承座冷却后对焊接部位进行探伤检查, 确保焊接质量 (见图11) 。
4 修复步骤4——打磨与抛光
轴承座在堆焊修复处理前后, 虽然在焊接的整个过程中从轴承座本体加固到焊接工艺上采取了减少形变的措施, 但仍不可避免地会产生形变。如何在有限的现场条件下, 消除形变带来的不利影响, 从而使轴承座的圆柱度和粗糙度要求达到图纸值、满足使用要求, 是修复的关键所在。
德国专家推荐的方案是使用专用的镗孔机在现场对轴承座进行镗孔处理, 这种方法的优点是可以很好地保证加工精度, 其缺点是, 专用设备的使用成本高, 现场操作时间长。与德国专家协商后决定先采用形变抵消法进行处理, 此方法是CBMI项目总监鲁凤鸣同志结合自己多年的经验所提出的方法。其核心思想是利用金属的热变形抵消堆焊阶段所产生的焊接形变。此方法的操作关键在于以下几点:
(1) 准确测量出轴承座的形变量和形变方向, 从而确定出施加热变形的区域和程度, 注意要在轴承座完全冷却的状态下进行测量。
(2) 热变形施加区域大小及位置的确定以及内部温度的控制完全需要依靠丰富的焊接经验来确定, 没有准确的计算公式可用。具体实施中注意不要追求一次成功, 通过几次校正来使轴承座的各项指标满足使用要求。矫正的次数也不易过多, 控制在3次左右为宜。图12~15是一次完整的矫正过程, 每次矫正完后进行测量检查校正的结果。
轴承座的内部打磨先用ϕ150 的磨光片, 角度与接触点和圆心的连线垂直, 沿水平方向横向打磨。待打磨区域的高度接近轴承内表面时改用抛光机进行细磨, 细磨的方向先横向再纵向, 直至打磨区域完全和内表面一致时结束, 注意打磨的力度和方向, 磨光片与轴承座内表面的夹角应尽可能的小。
5 修复步骤5——测量
测量是检测轴承座的形变和各项尺寸的手段。测量工作与步骤4是交叉进行的, 为轴承座的修复提供数据支持。测量工具可以使用内径千分尺, 测量前需要画出测量辅助线, 先在轴承内部沿圆周方向将轴承座进行12 等分 (也可更多, 越多越准确) 画线, 再沿轴方向将轴承座表面进行6等分 (也可更多) 画线, 以保证测量在同一平面的直径方向上进行, 减小测量误差 (图13 中可以看到所画的测量辅助线) 。当轴承座的所有指标达到图纸要求时测量工作结束, 轴承座的修复工作也宣告成功完成。
参考文献
[1]副岛一雄, 仁熊贤次.焊接技术丛书--铸钢焊接[M].黑龙江:黑龙江人民出版社, 1980.
[2]陈伯蠡.金属焊接性基础[M].北京:机械工业出版社, 1982.
[3]陈祝年.焊接工程师手册[M].北京:机械工业出版社, 2002.