滚动轴承发烧的原因分析及处理方法

1、滚动轴承发烧的原因分析及处 理方法滚动轴承发烧的原因分析及处理方法【中国水泥网】作者:姜浩峰，李传山 单位：山 水水泥集团有限公司【2010-08-12】生产中经常会遇到滚动轴承“发烧”的情况, 如果原因分析不清楚、处理不及时、措施不妥当， 往往会事倍功半，甚至会造成轴承烧坏、减速机 打齿等恶性事故。下面结合笔者在生产调试过程 中遇到的几则典型案例，分别针对设计、安装、 润滑、装配等环节存在的具体问题进行分析总 结，供大家参考。1 由于润滑不当造成的轴承发烧1.1 轴承润滑部位设计存在先天不足ZB 公司的 1 号窑窑头过剩风机在 03 年（投 产初期）曾经发生多次轴承烧坏事故，后经现场 排查，

2、发现轴承座的油标设计有问题。当油位在 油标下刻线的时候，实际测量，轴承的最低一排 滚珠刚刚接触到油面，只有当油位显示在上刻度 线的情况下，才能满足运转需要。当油位接近下 刻线时润滑状况恶化，起初是轴承温度缓慢升 高，现场人员对于轴承发烧报警并没引起足够重视，温升一旦达到一定程度便会在非常短的时间 内急剧升高而烧坏轴承。所以油标标示不正确会 给巡检维护人员造成误导。查清原因后，重新划 定了加油标准线。还有一个例子是 CL 公司的回转窑减速机高 速轴轴承，开机后仅 23 个小时轴承就突然冒烟 了。事后分析这一事故的原因是高速轴轴承座内 回油孔太低，油管过来的油大多数直接从回油孔 流进减速箱了。调整

3、了回油孔的角度，使轴承座 内保持一定的油 位后，运行正常。1.2 润滑油管被异物堵塞由于润滑管理不严格，加油换油过程中容器 较脏或者管路焊接酸洗不规范，造成焊渣铁锈等 杂物进入油管、进而堵塞油孔的情况，在前期工 程中比较多见。比如 ZB 公司的生料磨减速机因为油路被堵 烧轴承， TH 公司的水泥磨减速机同样是油路被 棉纱堵塞造成轴承长期高温等。特别提出的是TH 公司减速机高速轴轴承检查油量时， 始终看 不清高速轴承里到底能够加进多少油去，等彻底 拆除油管用高压空气清吹后， 才发现里面堵了两 根细棉绳！另外，TH 公司在更换减速机轴承的 过程中，还发现轴承偏心套进油孔太细（偏心套 的油孔可以比轴

4、承自身的油孔直径大一个规 格），因此将油孔进行了扩孔处理。由于硬齿面减速机各部位的轴承普遍采用 稀油站强制润滑，各润滑点油管为并联关系，从 总的上油量和回油量观察时很难发现个别油管 的堵塞现象，因此有经验的维护人员会仔细检查 每根油管的温度情况，根据油管的温差判断油路 是否畅通。一般不过油的油管温度较其它管路偏 低。PY 公司的巡检人员就曾发现窑中减速机高 速轴油管温度低并最终确认油管堵塞的严重隐 患，从而避免了一次重大事故。1.3 润滑油（脂）变质或加油不及时滚动轴承使用的润滑油（或润滑脂）都有一 定的工作温度， 当温度过高、 轴承座内进水、 进 灰时就会发生严重氧化、 乳化等变质， 从而失

5、去 润滑作用，使轴承因高温而烧损。另外，润滑油（或润滑脂）本身质地不良或运行中加油（脂）不及时，也是常见现象，比如皮带机托辊轴承进 雨水、回转下料器轴承和富勒泵轴承进煤粉或生 料粉，都会造成轴承温度升高或产生异声。1.4 润滑管路的冷却器结垢堵塞，致使冷却 效果变差特别是夏季生产，此问题尤其普遍，个别厂 家不惜加大或并串联冷却器来加强冷却效果。因 为高温风机冷却器结垢严重，轴承温度过高频繁 报警的情况在各分公司都曾遇到。比较有效的处 理办法是每年入夏之前对冷却器进行酸洗除垢。2 由于安装不当引起的轴承发热2.1 设计膨胀量不足引起的轴承发烧这种情况在大型风机和破碎机等长轴类设 备上较容易发生，

6、这也是设备设计制造和安装维 修人员比较容易忽略的环节。 典型案例 CX 公司 的回转窑后排风机，投产初期曾出现风机自由端轴承剧烈发热现象，因为工况状态下转子主轴热 膨胀后与轴承端盖发生剧烈摩擦，很短的时间内 所产生的高温就将轴承座端盖和转子主轴端面 融焊在一起。所以新风机安装验收时要注意核算 自由端的轴承轴向间隙是否能满足工况条件的 膨胀量要求。计算轴类膨胀量的方法很简单： L=L x( t-t0 )x 0.000012式中： L 轴的膨胀量；mm;L 轴承座之间的轴长度；mm;t工况温度；C；to设备安装时的环境温度；c。需要说明的是，在夏季安装时还要考虑设备 在冬季时的收缩量， 这一点对于

7、北方地区尤其要 注意。一般讲北方寒冷地区冬夏两季的环境温差 最大能达到 80C，如果长度是 3m 的轴在夏天安 装，冬天的最大收缩量(停机时)就能接近 3mm2.2 安装歪斜造成的轴承发烧轴承安装歪斜，会造成滚珠不在轴承滚道的正确位置滚动，甚至引起较大的滚珠端面与轴承 座内座圈和外座圈挡台的轴向力，造成轴承过 热。轴承不正的情况排查起来比较费功夫，LY公司的石灰石破碎机轴承发热即是这种情况， 解 决方法是将百分表吸在轴上， 表针打在轴承外圈 端面，检查一周端面跳动， 一般端面跳动值控制 在 0.05 以内。也可以用塞尺直接检查轴承左右 侧面的游隙。2.3 轴承本身装配不当引起的发烧配合不当轴承

8、内孔与轴的配合采用基孔制，轴承外圆 与轴承座孔的配合采用基轴制。一般在正常负荷 情况下轴与轴承内座圈，采用 j5，js5, js6, k5， k6，m6 配合，轴承座孔与轴承外座圈采用 j6，j7 配合。旋转的座圈，通常采用过盈配合，能在 负荷作用下避免座圈在轴径和轴承座孔的配合 表面上发生滚动和滑动。但有时由于轴径和轴承座孔的尺寸测量不 精确或配合面粗糙度未达到标准要求，造成过大 的过盈配合，使轴承座圈受到很大挤压，从而导 致轴承本身的径向间隙减少，使轴承转动困难、 发热，磨损加剧或卡死，严重时会造成轴承内外 座圈在安装时开裂。不旋转座圈常采用间隙或过盈不大的配 合，这样不旋转座圈就有可能产

9、生微小的爬动， 而使座圈与滚动体的接触面不断更换， 座圈滚道 磨损均匀。同时也可以消除轴因热伸长而使轴承 中滚动体发生轴向卡住的现象。但过大的间隙配 合，会使不旋转座圈随滚动体一同转动， 致使轴 （或轴承座孔）与内座圈（或外座圈）发生严重 磨损，而出现摩擦使轴承发热、振动。TH 公司的水泥磨减速机在更换新轴承后仅 运转两个多小时就又被烧坏，起初是因为用于固 定轴承的偏心套与轴承外座圈之间间隙太大造 成了减速机震动，维修时在偏心套内表面砸了许 多麻点，同时又涂抹了固齿胶，造成轴承外座圈 无法产生轴向位移，从而不能满足轴的膨胀要求 而被烧坏。（2）装配方法不当轴承和轴径或轴承座孔的过盈较小时，多采

10、 用压入法装配。 最简单的方法是利用铜棒和手 锤，按一定的顺序对称地敲打轴承带过盈配合的 座圈， 使轴承顺利压入。 另外， 也可用软金属制 的套管借手锤打入或压力机压入。 若操作不当， 则会使座圈变形开裂，或者手锤打在非过盈配合的座圈上，则会使滚道和滚动体产生压痕或轴承 间接被破坏。（3）装配时温度控制不当滚动轴承在装配时，若其与轴径的过盈较 大，一般采用热装法装配。即将轴承放入盛有机 油的油桶中，机油桶外部用热水或火焰加热，工 艺要求加热的油温控制在 80C90C, 般不 会超过 100C，最多不会超过 120C。 轴承加热 后迅速取出套装在轴颈上。若温度控制不当造成 加热温度过高，则会使轴

11、承产生回火而致硬度降 低， 运行中轴承就易磨损、剥落、温升过快甚至 开裂。需要注意的是，用油“煮”轴承时，轴承应 平放在油桶内，并且在轴承与筒底之间垫一件高 度约50mm 的木块或钢筋支架，加温时配合红外 线测温仪或温度计控制油温。由于油浴加热方法 对于轴承膨胀量的测量和温度控制以及安装等 环节都不方便，建议米用电磁感应加热器更为妥 当。（4）装配时对轴承间隙调整不当滚动轴承的间隙分为径向间隙和轴向间隙， 其功用是保证滚动体的正常运转和润滑以及补 偿热伸长。对于间隙可调整的轴承而言，因其轴向间隙 和径向间隙之间有正比例的关系，所以安装是只 要调整好轴向间隙就可获得所需的径向间隙， 而 且它们一

12、般都是成对使用的（即装在轴的两端或 一端），因此，只需要调整一只轴承的轴向间隙 即可。但对于减 速机而言，调整轴承间隙时应注意齿面啮合情况。一般用垫片（压铅丝法）调整轴向间隙，有 的也可用螺钉或止推环调整。如果间隙调整过大 或者运行过程中减速机端盖松动造成轴承间隙 过大，不但会造成轴承自身振动大、噪音大、保 持架易损坏等问题，还会进一步造成齿面啮合不 正造成减速机打齿事故。如 DY 公司的 2 号窑中 减速机，SS 公司1 号窑煤磨减速机的打齿事故 主要是因为轴承轴向间隙过大，齿面啮合不正造 成的。对于间隙不可调整的滚动轴承，因其径向间 隙在制造时就已按标准确定好了，不能进行调 整，此类轴承装

13、在轴径上或轴承座孔内之后， 实 际的径向间隙称为装配径向间隙，装配时要使装 配径向间隙的大小恰好能在运转中造成必要的 工作径向间隙，以保证轴承灵活转动。此类轴承 在工作时，由于轴在温度升高时受热伸长而使其 内处座圈发生相对位移，从而使轴承的径向间隙 减少，甚至使滚动体在内外座圈间卡住。 若将双 支承滚动轴承中的一个轴承（另一个轴承固定在 轴上和轴承座中）和侧盖间留出轴向间隙，可避 免上述现象。比较典型的例子是 PY 公司的 2 号篦冷机 9 号风机。一个月内更换了 8 盘轴承，最后怀疑轴 承质量不好，改成进口轴承，仍无济于事。真正原因是维修人员更换轴承时将加在上 下轴承座间的垫片弄丢了，这样压

14、紧上盖后，轴 承外圈变形被压扁，径向间隙变小或几乎为零， 轴承一旦运行生热，膨胀受阻便会因急剧高温而 烧坏，最严重的时候几乎运行一两个小时轴承便 被烧坏。对该风机轴承压铅丝检查后，发现轴承座配 合面各个部位的过赢量差别很大，最多的部位加 了0.23mm 垫片，最少的部位几乎没有增加垫片， 只靠涂密封胶来补偿。 轴承游隙合适后， 运行温 度 40C左右，一切正常。2.4 联轴器对中不好也会造成轴承发热或 失效大多数运转设备的输入轴是通过联轴器与 动力轴相连接，因此装配时必须进行联轴器的找 正，使主动轴与从动轴在同一轴线上。电机瓦的 发热 80%是由于对中不好造成的。 如 PY 公司生 料磨减速机

15、电机瓦。XC 公司的水泥磨减速机联 轴器本身加工误差太 大，造成对中不好，电机轴承温度高，设备振动大。另外在联轴器安装过程中一定要注意主动端 和从动端两半联轴器的相对位置标记，避免柱销 孔偏差太大，造成柱销安装过紧的现象。3 转子不平衡有些转子在运行过程中由于受到介质的腐 蚀或固体杂质的磨损，或者是轴出现弯曲，就会 导致产生不平衡的离心力，从而使轴承发热、振 动，滚道严重磨损，直至破坏。这一点对于磨机 系统内的循环风机尤为重要。由于叶轮磨损较严 重，磨损后转子平衡性较差，风机震动较大，往 往会造成轴承提前失效。4 检查更换不及时轴承如发现严重的疲劳剥落、氧化锈蚀、磨 损的凹坑、裂纹、硬度降低到

16、 HRCV60，或有过 大噪音无法调整时，应及时更换。若检查、更换 不及时，则会造成轴承出现发热、异声、振动等 情况甚至转子的严重破坏，从而影响正常的生 产。另外，轴承拆卸不当、设备地脚螺栓松动造 成的振动，也会导致轴承滚道和滚动体产生压 痕，轴承内、外座圈的开裂。轴承运行过程中，应按规定周期进行检查5 轴承质量不良滚动轴承零件以点接触或线接触的形式，在 高的交变接触应力下长期工作。主机的精度、寿 命和可靠性很大程度上决定于轴承。不论是普通 轴承还是特种专用轴承，主机对其寿命、性能和 可靠性都提出很高的要求。因此在轴承的采购验 收环节中一定要注意检查，首先要采用正规名牌 厂家的产品，关键部位甚

17、至采用原装进口轴承， 比如 SKF 轴承，NSK 轴承，TIMKEN 轴承与 FAG 轴承。特殊部位应进行特殊设计，比如辊 压机和立磨磨辊的轴承。PY 公司和 JY 公司的辊轧机轴承虽然经过 特殊订货，但因国内大型轴承制造质量不稳定， 还是出现了滚圈内表面点蚀剥落现象， 造成轴承 发烧，辊压机频繁跳停的事故。6 轴承选型不当选用轴承时应注意该轴承的极限转速、负载能力，不能超转速、超负荷使用7 综合因素造成的轴承发热AQ 公司一期后排风机（型号：Y6-2X40-14NO3OF） 因为轴承频繁发热问题曾经 影响生产。这件事情的最终解决历时两年多时 间，直接费用 30 余万元。起初是因为叶轮自由端轴

18、承发烧造成轴承 内圈过热与轴熔焊在一起，现场用砂轮修整轴颈 后维持生产，因为担心该部位存在配合不好（风 机振动偏大）会给生产造成长期隐患，大修时又 重新更换了转子主轴和轴承座。更换后先是自由 端轴承发热，后是联轴器侧轴承发热，开机半小 时左右温升便急剧达到 80 余 C。反复多次，造 成窑系统无法正常运行。其发生问题的主要原因 分析如下：（1）初期自由端轴承发热并烧坏的主要原 因是外座圈压的比较紧，轴承无法随着主轴的膨 胀产生轴向位移。另一原因是内座圈与轴之间的 实际配合过盈量不足（或者已成为过渡配合）。当系统气体温升变化幅度较小时轴承只是轻微 微发热，并不影响 运转。但如果工艺系统操作异常，气体温度过高， 则造成膨胀量不足。内圈与轴之间产生滑动，并 烧坏粘连。（2） 更换转子主轴和自由端轴承座后自由端轴承发热是因为瓦座加工时结合面尖角未倒 钝，轴承安装后造成“夹帮”现象。对于新轴承 座应该注意装配时的检查，必要时按照“刮瓦” 的要求进行处理。（3） 联轴器侧轴承发热是因为轴承和主轴的垂直度不好， 外座圈偏斜， 滚珠运行位置不正。因为是旧轴承，一旦轴温异常，轴承位置变化较 大，偏离原先的滚道位置，便会造成发热。另外 在风机运行过程中电机的底座顶丝座顶歪， 电机 位移，造成联轴器对