浅谈船舶轴承的日常维护

郭建刚　韦立船管

（版权归原作者或机构所有）

轴承是机械系统中一种不可或缺的零部件，它是机械设备重要的导向支撑装置，协调设备安全有效运动，其故障直接影响设备的安全运行。因此，为了确保机械设备正常和安全运行，我们需要加强轴承的检查、维护和检修。

维护和润滑对于总购置成本的重要性往往被低估，对于设备来说，轴承的成本仅占设备总成本的很少一部分，通过专注于轴承的维护和润滑措施，以及提供相应的拆装设备与培训，有助于提高设备可靠性、降低运营成本并且改善人员的安全。

轴承失效因素

一般影响轴承寿命的因素有润滑不良36%、轴承疲劳34%、安装不当16%，污染14%。

润滑不良(约占36%)

据调查，润滑不良是造成轴承过早损坏的主要原因。包括未及时加注润滑剂或润滑油;润滑剂或润滑油未加注到位;润滑剂或润滑油选型不当;润滑方式不正确等等。

建议：选择正确的润滑剂或润滑油，使用正确的润滑加注方式。

马达润滑脂的填充需要根据设计量注入，合理分散在轴承室空间内。在马达运转过程中，必须防止润滑脂恶化或丢失造成的轴承故障，定期补充轴承专用的润滑脂。为了防止润滑脂恶化、润滑性能下降、轴承故障，严禁混合不同等级的润滑脂。

疲劳(约占34%)

疲劳破坏是轴承常见的损坏方式。常见的疲劳破坏的原因可能是：轴承选型不当；长期超负荷运行；未及时维修；维修不当；设备老化等。

建议：选择适当的轴承类型，定期及时更换疲劳轴承。

例如部分电机自由端采用特殊止动轴承换新时被更换成普通轴承造成轴承座磨损。

安装不当(约占16%)

1、安装时力度过猛，其中用锤子或刚性材料敲击轴承对轴承伤害是的;也是造成变形的主要原因。 

2、安装有偏差或未装到轴承位，造成轴承游隙过小。内外圈不处于同一旋转中心，造成不同心。

建议：选择适当的或专业的轴承安装工具，安装完毕用专用仪器检测。

SKF安装工具套装

污染(约占14%)

污染也会导致轴承过早损坏，污染是指有沙尘、金属屑等进入轴承内部。主要原因包括：使用前过早打开轴承包装，造成污染；安装时工作环境不清洁，造成污染；轴承的工作环境不清洁，工作介质污染等。即使肉眼看不见的微小灰尘进入轴承，也会增加轴承的磨损，振动和噪声。

建议：在使用前好不要拆开轴承的包装；安装时保持安装环境的清洁，增强轴承的密封装置，添加油脂时油枪要专用并清洁油嘴。

影响轴承寿命的因素

一般来说，轴承选用恰当，配合适当，润滑得当，预紧相当，冷却应当……轴承的使用寿命是很可观的，我们在日常生产生活时往往能够看到，随机器原装的轴承，经年累月，仍然能够正常使用，一旦寿终正寝，再更换轴承，哪怕再好再贵，都不能和开始安装的轴承寿命相比，这是为什么呢？

概因轴承的选择不当、安装不良、润滑不充分以及密封不良等，都会引发轴承产生烧结、磨损、断裂、缺损、卡伤、锈蚀等故障，都会导致轴承无法继续使用，产生实际使用寿命远远低于额定寿命的情况。

此外，由于使用条件对轴承的功能（旋转精度、刚性及发热等）影响较大，因此，对轴承的实际使用寿命会产生较大影响，往往与额定寿命偏差较远，当轴承出现使用寿命与额定寿命远远不符合的情况时，就应当考虑：

（1）轴承选用是否恰当。特别是当机器长时间运转，主轴难免会发生磨损，精度下降的情况，这时候就应考虑游隙更大的轴承，或者是否需要更换主轴。

（2）轴承配合是否适当。长时间运转的设备轴承座及轴都有磨损，间隙就会变大，应通过专业尺寸修复后选配轴承。

（3）轴承润滑是否得当。轴承润滑一般分为脂润滑、油雾润滑、油气润滑、喷射润滑四种，四种润?方式各有优缺，润滑可以有效降低摩擦及磨损，带走摩?产生的热量，防止锈蚀，防止异物侵入，从而延长轴承的使用寿命。

（4）轴承的预紧是否恰当。轴承预紧有两种方式。一种是定位预紧，一种是定压预紧。?位预紧固定相向轴承的位置，有助于提高轴承的刚性。定压预紧通过弹簧变形施加载荷，旋转中由于热影响和载荷影响，轴承的位置即使发生变化，仍可保持稳定的预紧载荷。在机床的主轴等进行高速旋转的场合使用角接触球轴承时，还应考虑陀螺滑动和离心力等导致的滚动体和滚道面接触压的增加因素，并设定适当的预紧量。对于有弹簧垫片预紧的轴承安装时一定要将弹簧垫片按原样装复。

（5）其他因素。影响轴承使用寿命的因素很多，除了上述的内容外，如轴承冷却、轴的挠曲、轴及轴承箱的精度等，因此需要仔细分析，认真排查。

应隔多久进行补脂？

正确的轴承润滑是轴承获得长期有效使用寿命的基本因素。针对具体的轴承应用选择合适的润滑脂，并且在 轴承转起来之前加入恰当的量是十分重要的。在工作过程中，还需要定期为轴承补充润滑。以正确的补充润滑间隔和正确的量，向轴承加入正确的润滑脂是实现轴承较佳运行绩效和化使用寿命的基本要求。在实际应用中，手工进行补充润滑是很常见的；连续的补充润滑能够带来诸多好处。

但是对于补充油脂的间隔，遗憾的是，这一问题没有统一的答案。右侧图为轴承补油间隔图，仅适用于在温度不高于 71.1°C、在正常负荷下工作的固定设备水平轴轴承，且仅有指导意义。

比例尺 a：径向滚珠轴承

比例尺 b：圆柱滚子轴承、滚针轴承

比例尺 c：球面滚柱轴承、圆锥滚柱轴承、止推滚珠轴承、满装圆柱滚柱轴承（20% 补脂周期操作小时）、配有轴承罩的交叉圆柱滚柱轴承（30% 补脂周期操作小时）、推力圆柱滚柱轴承、推力滚针轴承和推力球面滚柱轴承（50% 补脂周期操作小时）

对于垂直轴轴承，应将此图所示周期减半。对于轴承润滑脂在高温下的加速老化，轴承温度每比 71.1°C 高 2.8°C，应将周期减半一次。

对于钻孔尺寸为 300 毫米及以上的大型滚柱轴承，必须以高于此图所示的频率对轴承进行补脂，才能确保实现充足润滑，因此相应线条会断开。我们的示例显示了 3,000 小时（即 4 个月）的周期。

补脂需要使用多少润滑脂？

针对轴承的适当用量和补脂周期可按以下公式进行计算：

G = 0.005 DB

其中：

G = 润滑脂重量（克）

D = 轴承外部直径（毫米）

B = 轴承宽度（毫米）

滚动轴承填充润滑脂参考以下原则：

（1）一般轴承内不应装满润滑脂，以装到轴承内腔全部空间的1/2-3/4即可；

（2）水平轴承填充内腔空间的2/3-3/4；

（3）垂直安装的轴承填充腔内空间的1/2（上侧），3/4（下侧）；

（4）在容易污染的环境中，对于低速或中速的轴承，要把轴承和轴承盒里全部空间填满；

（5）高速轴承在装脂前应先将轴承放在优质润滑油中，一般是用所要填充的轴承润滑脂的基础油中浸泡一下，以免在启动时因摩擦面润滑脂不足而引起轴承烧坏。

请注意，与其他任何单一要素相比，过度加注可能会造成更多轴承故障。如果存在过多润滑脂，内部摩擦将导致温度高于其滴点，造成轴承润滑脂发生氧化并提早出现轴承故障。

对于轴承补油间隔及补油量部分设备说明书中也有指出，当然补充油脂只针对开式轴承，闭式轴承无需补油或换脂。

轴承的安装

安装是轴承生命周期中的关键阶段之一。如果未使用正确的方法和工具来正确地安装轴承，轴承的使用寿命会缩短。要进行正确和有效的轴承安装，不同应用场景可能需要使用机械的、液压的或加热的方法。选择适用于您的具体应用的安装方法来装配轴承，将有助于延长轴承的使用寿命，减少轴承过早失效、以及由此造成的损坏而产生的成本。

安装轴承应尽量在干燥、无尘的区域进行，并应远离会产生金属碎屑和灰尘的设备。当必须在复杂的环境下安装时，应当把污染降到。不允许强力冲压，不允许用锤直接敲击轴承，不允许通过滚动体传递压力。

尽量使用专用工具，极力避免使用布类和短纤维、生锈的铁管等之类的东西。直接用手拿取轴承时，要充分洗去手上的汗液，并涂以优质矿物油后再进行操作，在雨季和夏季尤其要注意防锈。

安装轴承时，应当根据类型和尺寸，选择机械，加热或液压等方法进行。我司采购的SKF轴承已经密封良好，安装时无需进行清洗，安装前确保在洁净干燥的场所。

冷安装

该种安装方式适合安装配合不是太紧的小 轴承，可以通过一个 套筒并以锤击的方法，轻轻敲击套筒把轴承装到合适的位置。敲击时应尽量均匀的作用在轴承套圈上，以防止轴承倾斜或歪斜。

大部分轴承都采用压入法进行安装。如果要将轴承的内外圈同时装到轴上和轴承座中，必须确保以相同的压力同时作用在内外圈上，且必须与安装工具接触面在同一平面上。

热安装

通常情况下，对于较大型轴承的安装，不通过加热轴承或轴承座是不可能的，因为随着尺寸的增大，安装时需要的力越大。热安装所需要的轴承套圈和轴或轴承座之间的温差主要取决于过盈量和轴承配合处的直径。为了便于安装，可利用热胀冷缩原理，将轴承加热后用铜棒、套筒和手锤安装。开式轴承温度要控制在 100℃以下，80～90℃较为合适，温度过高时，易造成轴承套圈滚道和滚动体退火，影响硬度和耐磨性，导致轴承寿命降低及过早报废。利用加热法安装轴承时，油温达到规定温度 10 分钟后，应迅速将轴承从油液中取出，趁热装于轴上。必要时，可用安装工具在轴承内圈端面上稍加一点压力，这样更容易安装。轴承装于轴上后，必须立即压住内圈，直到冷却为止。不推荐将带有密封件和防尘盖的轴承加热到80℃以上（应确保温度不超过密封件和润滑脂允许的度）。加热轴承时，要均匀加热，绝不可以有局部过热的情况。

轴承感应加热器

带圆锥孔的轴承，其内圈大部分是以过盈配合的方式来安装的。过盈量是由内圈在圆锥形轴径、紧定套或退卸套上的轴向推进距离决定的。?圆锥形配合面上的推进距离越大，轴承的径向内部游隙就越小，可通过测量游隙减小量或轴向推进距离来确定过盈量。

中小型轴承可以利用轴承安装工具或好用锁紧螺母把内圈推进到圆锥形轴径上的适当位置。在使用紧定套的情况下，使用可以用钩形扳手或冲击扳手锁紧的套筒螺母。对退卸套可用轴承安装工具或端板将其推入轴承内孔。

注油法

注油法的工作原理是：液压油在高压下通过油孔和油槽，注入轴承和轴径之间的配合面，形成一层油膜。油膜将配合面分开，使得配合面之间的摩擦大幅减少。这种方法通常用于直接把轴承安装在圆锥形轴径上的情况。必须的油孔和油槽应是整体轴设计的一部分。如果紧定套和退卸套，已加工有油孔油槽，这种方法也可用于将轴承安装在紧定套或退卸套上。

轴承安装的常见错误示范

铁锤直接敲击轴承

安装内圈（或外圈）过盈配合的轴承，禁止用铁锤直接敲击轴承内圈（或外圈）端面，这样很容易把挡边敲坏。应该采用套筒放在内圈（或外圈）端面上，用铁锤敲击套筒来安装。

通过滚动体来传递安装力

安装内圈过盈配合的轴承时，不能通过外圈和滚动体把力传递给内圈。这会把轴承滚道和滚动体表面敲坏，使轴承在运转时产生噪音并提前损坏。正确的方法应该用套筒直接把力作用在内圈端面上。

加热温度过高

有些用乙炔喷枪对轴承内孔进行加热，当加热温度超过727℃（轴承钢的相变温度）时，轴承钢内部的金相组织将发生变化。当轴承冷却后，轴承内孔就不能恢复到原来的尺寸，通常比加热前的尺寸要大。

被乙炔喷枪加热后的轴承，表面变成黑色

轴承的?卸

拆卸轴承时，必须注意不要损坏其它机器部件，如轴、轴承座，因为其它的机器部件的损坏也会危及机器的效率和寿命。具体可能需要采用机械、加热或液压的拆卸方法和工具，以安全、正确和有效地拆卸轴承。

机械法拆卸轴承

选择合适的拉拔器是工作的关键。拉拔器的类型、拉拔能力对于安全方便地完成拆卸工作很关键。无论在何种情况下，只要有可能，一定要将拉拔力施加在过盈配合的套圈上。

加热法拆卸轴承

圆柱滚子轴承的内圈一般采用过盈配合，需要较大的力进行拆卸。使用加热设备可以方便、快速地进行拆卸，并降低损坏内圈和轴的风险。必要时采用机械法与加热法相结合的方式拆卸轴承。

轴系对中

在轴承装到具体应用位置后，例如要将电机与泵连接起来，就应该进行对中。如果机器未进行有效的对中，会导致轴承承受额外的负载、摩擦和振动。这些会加速轴承和其它机器部件的疲劳并导致失效，影响其使用寿命。此外，增加的振动和摩擦将显著地增加能耗，以及增大过早失效的风险。

1、直尺塞规法

利用直尺测量联轴器的同轴度误差，利用塞规测量联轴器的平行度误差。这种方法简朴，但误差大。一般用于转速较低、精度要求不高的机器。

2、外圆、端面双表法

用两个千分表分别测量联轴器轮毂的外圆和端面上的数值，对测得的数值进行计算分析，确定两轴在空间的位置，结果得出调整量和调整方向。这种方法应用对比广泛。其主要缺点是对于有轴向窜动的机器，在盘车时端面测量读数会产生误差。它一般用于采用滚动轴承、轴向窜动较小的中小型机器。

3、外圆、端面三表法

此法是在端面上用两个千分表，两个千分表与轴中心等距离对称设置，以消除轴向窜动对端面测量读数的影响，这种方法的精度很高，适用于需要精确对中的细致机器和高速机器。

基本状态监测

在日常工作中，通过定期的巡视检查运转中设备基本的状态（包括温度、声音、可视化检查、速度、漏电检查和振动测量等方面）监测来定期检查轴承的状态至关重要。这些定期检查能够发现潜在的问题，帮助预防机械设备停机甚至损坏。也可以借助先进的检测工具来发现问题如：手机热成像仪、测振仪等。

在轴承的生命周期中管理公司通过集中采购的模式保证供应质量，其余几个阶段则需要船上工作人员仔细认真的执行设备维保计划及良好的拆装工艺。通过正确的实施维护和使用恰当的工具、定期定量补充润滑脂，可以显著地延长轴承的使用寿命，保障船舶安全可靠运营，为韦立集团大发展贡献自己的力量。

参考：SKF官网、美孚官网