客运索道各种轴承的失效原因分析及维护经验介绍

作者：许文慧　天台索道

摘　要：天台索道运行至今10年，索道设备已进入老化阶段，维修量明显增加。设备维护的主要任务是在故障发生前将隐患排除，以免故障发生给设备带来损害及游客的生命财产带来威胁。作为一名技术人员不仅要考验心里素质和反应力，还要有在日常巡检中发现问题、锁定故障位置、分析故障原因，排除故障的能力。不断的总结经验，从而做到预防故障发生，提高故障的排查能力，保障设备正常运行，及时维修维护，延长设备的使用寿命。

关键词：轴承失效原因；维护保养；装配

01　概述

索道运转设备使用轴承的较多，大部分设备零件都包括轴承，在实际运行过程中轴承的损坏几率非常大，因而在日常巡检中运动部位的检查尤为重要。轴承发生故障前都会有一些异常状态。我们要捕捉这个状态，在故障发生前将它排除。

在现代化的机械行业中，轴承的应用广泛，从普通的设备到高端的机电领域，都离不开轴承的支持，所以轴承能在各种不同的环境中保证其正常的工作是相关技术人员热切关注的问题之一。为了跟上时代的进步，工业领域也在不断的发展、进步，轴承的应用技术也取得了相应的发展。目前，国内的机械化生产中引进一些新型的轴承设计，推动了机械工程的发展，但同时，这些新型的轴承依然存在一些问题，比如轴承的早期失效。

02　轴承失效原因分析

轴承的失效原因很多，除了正常的疲劳剥落以外，失效的密封、过紧配合导致的过小轴承间隙或润滑不良等因素都能留下特殊的失效痕迹和失效形式，因此检查失效的轴承在大多数时候可以发现导致轴承失效的原因，从而及时采取对策，一般来讲轴承的失效有以下几种形式：

1、轴承已经到了疲劳剥落期属于正常失效

滚动轴承噪音一种是轴承本身产生的，即轴承固有的噪声；另一种是轴承装机后才产生的噪声，与轴承本身的噪声无关。通过听声音可以分析出一些问题。固有噪声是指各种轴承滚道声和滚动摩擦声（圆柱滚子轴承）是滚动轴承固有的声音。滚道声是由滚动体与滚道接触时的弹性特性产生的，当轴承旋转时滚动体在滚道上滚动面发出的一种连续而圆滑的声音，不正常的滚动摩擦声可发出咯吱、咯吱之类不舒服的金属摩擦异常声音，润滑良好时不会发出这样的声音。所以在一般情况下不影响运转，只有噪声增大后才需注意。

2、润滑不良导致提前失效

一般来讲轴承运转不正常时有如下常见症状：轴承过热、轴承噪音过大、轴承寿命过低振动大达不到机器性能要求，轴承在轴上松动轴转动困难。形成常见症状典型原因：润滑脂、润滑油过期失效或选型错误，润滑脂太满或油位太高轴承游隙过小，轴承内孔不圆和轴承扭曲变形支撑面不平、轴承孔内径过小接触油封过盈量太大或弹簧太紧。

3、污杂物进入轴承或安装不正确而造成轴承提前失效

使用不当引起的躁声，当轴承滚道表面或滚动体表血受到碰伤压坑锈蚀那么就会产生有一定周期的噪声和振动.当轴承在运转中有尘埃侵人时材会产生污物噪声，这种噪声是周期性的同样也伴有振动且声音大小不稳定。

轴承制造有关的噪声，这里包括保持架噪声和颤音，保持架噪声主要发生在球轴承和圆锥滚子轴承中，当轴承旋转时由于保持架的振动以及保持架与滚动体发生撞击会发出声音，这种声音具有周期性，颤音是有一定频率的声音，是基于滚道面上有较大的波纹度引起的振动而产生的。

图1：轴承的磨损

03　在轴承的早期失效中主要有以下几点失效模式

1、由于轴承的安装不规范，或者是工作过程中出现的突发状况而造成的弹道的单侧处工件的剥落，引起轴承的早期失效。

图2：轴承的剥落

2、如果轴承的外壳的半径过大，那么轴承会在负载的作用下，内圈和外圈都会发生不同程度上的表层脱落，从而造成轴承的早期失效。

3、如果轴承工件是在倾斜的状态下工作，一旦工件的倾斜角超过一定的限制条件，就会导致轴承工件表层的脱落，加剧轴承的早期失效。

4、轴承早期失效模式还有一种很少见的套圈断裂导致轴承的失效，这种情况的发生主要是因为突发性的超载。套圈断裂这种现象产生的原因有很多，比如材料自身的缺陷、锻造过程出现的误差、加工过程中造成的工件断裂、主机安装不当、温度等等。

图3：轴承的裂纹和?裂

5、保持架的断裂也会造成轴承的早期失效，这种现象的发生很偶然，而且属于非正常模式。它的形成原因也很复杂，比如：支架的安装不当、负载过大、轴承在运行过程中润滑不良、外界因素的干扰等等。

04　轴承润滑的必要性

为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能，须保养、检修、以求防事故于未然，确保运转的可靠性，提高安全性、经济性。保养好对应机械运转条件的作业标准，定期进行。内容包括监视运转状态、补充或更换润滑剂、定期拆卸的检查。作为运转中的检修事项，对轴承进行良好的润滑是延长使用寿命的有效手段。

1、减轻摩擦。润滑脂在滚动体和内外围之间，在保持架同滚动体外圈间形成油膜，这层液体润滑膜能减少和防止金属按触，将大大减轻轴承各摩擦件之间的磨损同时也减少了它们相互摩擦生成的热量。

2、抗擦伤。轴承在重负荷下滚动工作面之间将产生弹性形变：轴承存在偏载现象时，滚动工作面之间将产生相对滑移。液体润滑膜能大大减轻上述现象造成的擦伤，从面延长了轴承的疲劳寿命。

3、散热。润滑脂可以把滚动轴承面生成的热量通过碾压流动和传导的方式散发出去。

4、吸震、降低噪音，润滑油膜可以吸收部分能量，还可使集中载荷部分地传化为分布载荷，起到吸震和降低噪音的作用。

5、密封润滑还起到阻止灰尘、水分等侵入轴承动滚动工作面的作用，有的油封中涂抹的润滑脂则完全是为了起滤清作用。

防锈、防腐蚀，润滑脂一般都有良好的防锈、防腐蚀剂，可以防止轴承腐蚀。

05　轴承的装配工艺要求

1、必须按照设计、工艺要求及本规定和有关标准进行装配。

2、装配环境必须清洁，高精度产品的装配环境温度、湿度、防尘量、照明和防震等必须符合有关规定。

3、所有零部件(包括外购、外协件)必须具有检验合格证方能进行装配。

4、零件在装配前必须清理和清洗干净，不得有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、切屑、砂粒、灰尘和油污等，并应符合相应清洁度要求。

5、装配过程中零件不得磕碰、划伤和锈蚀。

6、油漆未干的零件不得进行装配。

7、相对运动的零件，装配时接触面间应加润滑油(脂)。

8、各零、部件装配后相对位置应准确。

图4：错误的安装方法

06　滚动轴承的装配方法 

轴承装配应根据轴承结构、尺寸大小、工作条件和轴承部件的配合性质而定，装配时的压力应直接加在待配合的套圈端面上，不允许通过滚动体传递压力。其装配方式主要有两种：

1、压入装配法：利用铜棒和手锺敲打(也可根据轴、孔的尺寸做工装工具)，应按一定的顺序对称进行敲打，一定要打在带过盈的座圈上，并且敲打时要均匀，避开轴承内、外圈的薄弱部位，也可采用压力机压入，与上面方法相同，但要注意均匀压入，不可歪斜。

2、温差装配法：滚动轴承允许用机油加热，油的温度应在100一120℃之间（塑料隔离圈不得超过100℃)，轴承应在机油冷时放入，不允许轴承与加热容器底部和壁接触，油温逐渐升高，达到温度时迅速取出，套装在被装轴径上，自然冷却，检查是否安装到位。

07　结束语

轴承作为机械工业中应用普遍的工件之一，无论是普通的设备，还是端的机械，都离不开轴承的支持，只有了解轴承早期失效的影响因素，采取相对应的防范措施，才能有效的预防早期失效的发生，提高轴承的使用年限，在一定程度上提高设备的工作效果。

本文选自2022年全国索道年会论文

作者 | 许文慧

版权 | 九华旅游索道技术交流

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