滑动轴承+液体动压金属轴承损坏类型、外观特征和原因分析+第2部分：气蚀及对策18844.2-201

《滑动轴承液体动压金属轴承损坏类型、外观特征和原因分析第2部分：气蚀及对策18844.2-2018》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语和定义4气蚀4.1气蚀机理4.2气蚀的分类4.3避免气蚀的一般措施contents目录5气蚀的五种类型5.1概述5.2流动气蚀5.3冲击气蚀5.4抽吸气蚀5.5流出气蚀5.6混合气蚀011范围标准的适用对象本标准适用于液体动压金属轴承在气蚀损坏方面的类型、外观特征和原因分析。针对滑动轴承在特定工况下出现的气蚀问题，为相关企业和研究人员提供指导。标准的主要内容规定了液体动压金属轴承气蚀损坏的类型，包括但不限于局部气蚀、全面气蚀等。01描述了各种气蚀损坏的外观特征，如表面粗糙度变化、颜色改变、材料剥落等。02分析了导致气蚀损坏的原因，涉及轴承设计、制造、安装、使用等多个环节。03为轴承行业的技术进步和产品质量提升提供有力支持。指导企业在轴承使用过程中进行预防和维护，减少气蚀损坏带来的经济损失。提高液体动压金属轴承的可靠性和使用寿命，降低设备故障率。标准的实施意义022规范性引用文件010203本标准所引用的文件是标准制定过程中不可或缺的支持性文件。引用文件为本标准的实施提供了理论基础和实际操作指南。通过引用相关文件，确保了本标准的科学性和实用性。引用文件概述GB/T18844.1-2018滑动轴承液体动压金属轴承损坏类型、外观特征和原因分析第1部分：总则与术语。规定了滑动轴承损坏类型分类的原则和方法，以及损坏的外观特征和原因分析的基本框架。该文件提供了金属材料在气蚀环境下的试验方法和评价指标。该文件定义了本系列标准中使用的术语和定义，为理解后续部分提供了基础。GB/TXXXX.X-XXXX金属材料气蚀试验方法（注：具体编号根据实际标准填写）。对于理解和评估气蚀对滑动轴承的影响，以及制定相应对策具有重要意义。010203040506具体引用文件引用文件的作用010203提高了本标准的可操作性和实施效果，为相关领域的从业人员提供了明确的指导。通过引用权威性的文件，增强了本标准的可信度和说服力。为后续滑动轴承的研发、生产、使用和维护提供了重要依据。033术语和定义3.1气蚀特征气蚀通常表现为轴承表面出现点蚀、麻坑或海绵状纹理，严重时可能导致轴承失效。影响气蚀会降低轴承的承载能力和使用寿命，同时产生噪声和振动，影响机械设备的正常运行。定义气蚀是指在液体动压金属轴承中，由于液体中溶解的气体在压力降低时析出并形成气泡，这些气泡在高压区域迅速破灭，对金属表面产生冲击和剥蚀的现象。030201定义液体动压金属轴承是一种靠液体润滑的滑动轴承，其主要特点是轴颈与轴瓦之间形成一层压力油膜，使轴颈在旋转时与轴瓦不直接接触，从而减少摩擦和磨损。3.2液体动压金属轴承组成液体动压金属轴承主要由轴颈、轴瓦、润滑油及密封装置等组成。其中，轴瓦内表面通常浇铸有轴承衬，以提高其减摩性和耐磨性。应用液体动压金属轴承广泛应用于各种旋转机械中，如汽轮机、水轮机、离心压缩机等，是确保这些设备高效、稳定运行的关键部件之一。为减少气蚀的发生，可以采取提高润滑油清洁度、降低润滑油中的气体含量、优化轴承结构设计等措施。此外，定期检查并更换老化的密封装置也是预防气蚀的重要手段。预防措施对于已经出现气蚀的轴承，可以采取研磨或抛光等方法修复轻微损伤的表面。若气蚀严重，则需更换新的轴承或进行整体翻新。同时，应查明气蚀产生的原因并采取相应的改进措施，以避免类似问题的再次发生。治理方法3.3对策措施044气蚀气蚀，又称空蚀或穴蚀，是指流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。定义气蚀主要是由于流体在高速减压区形成空穴，这些空穴在高压区被压破并产生冲击压力，从而破坏金属表面上的保护膜，导致腐蚀速度加快。成因气蚀的定义和成因特征气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。这些洞穴可能呈不规则形状，并伴有金属表面的粗糙化。识别方法通过观察轴承表面是否出现上述特征，可以初步判断是否发生了气蚀。此外，还可以借助专业的检测仪器对轴承表面进行详细检测，以确定气蚀的程度和范围。气蚀的特征和识别方法产生噪音和振动气蚀引起的金属表面不平整会导致轴承在运转时产生额外的噪音和振动，影响设备的整体性能和稳定性。降低承载能力气蚀会破坏轴承的金属表面，导致轴承的承载能力下降，甚至可能引发轴承的完全失效。增加摩擦和磨损气蚀产生的洞穴和粗糙表面会增加轴承运转时的摩擦阻力，从而加速轴承的磨损过程。气蚀对轴承性能的影响防止和减轻气蚀的措施优化轴承设计通过改进轴承的结构设计，降低流体在轴承内部产生空穴的可能性，从而从根本上防止气蚀的发生。定期检查和维护定期对轴承进行检查和维护，及时发现并处理气蚀等潜在问题，确保轴承始终处于良好的工作状态。选用合适材料选用抗气蚀性能更好的材料制作轴承，以提高轴承的耐气蚀能力。控制流体条件合理控制流体的流速、压力和温度等参数，避免产生对轴承有害的流场环境，从而减轻气蚀的程度。054.1气蚀机理定义气蚀，又称空蚀或穴蚀，是指流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。成因气蚀主要是由于流体中的气泡在金属表面附近不断生成和溃灭，产生的冲击压力破坏金属表面上的保护膜，导致金属逐渐腐蚀。气蚀的定义和成因气蚀的发生条件压力变化流体中的压力变化是气蚀发生的另一个重要条件。当流体通过狭窄通道或迅速改变流向时，压力会发生变化，导致气泡的产生和溃灭。高速流动的流体气蚀通常发生在流体高速流动的区域，如离心泵叶片叶端。气蚀会破坏金属表面的保护膜，使金属直接暴露在腐蚀介质中，从而加速金属的腐蚀速度。破坏金属表面气蚀会导致设备的流道变窄、叶片变形等，进而降低设备的性能。降低设备性能气蚀过程中气泡的溃灭会产生强烈的冲击，导致设备产生噪音和振动，影响设备的正常运行。产生噪音和振动气蚀的危害优化设备设计通过改进设备的结构设计，减少流体的高速流动和压力变化，从而降低气蚀的发生概率。选用耐气蚀材料选用耐气蚀性能更好的材料来制造设备，提高设备的抗气蚀能力。控制流体条件合理控制流体的流速、压力和温度等条件，避免流体处于容易产生气蚀的状态。定期检查和维护定期对设备进行检查和维护，及时发现并处理气蚀问题，延长设备的使用寿命。气蚀的预防措施064.2气蚀的分类气蚀在气候学上被用作描述各地气候大陆性程度的指标，反映了气候的特定特征。气候学指标在流体动力学中，气蚀指的是流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生的洞穴状腐蚀破坏现象。流体动力学现象气蚀的定义空穴形成与破裂在流体高速流动的区域，如离心泵叶片叶端，由于压力降低形成空穴，随后在高压区空穴被压破，产生冲击压力。保护膜破坏冲击压力破坏金属表面上的保护膜，使得金属直接暴露在腐蚀介质中，从而加速了腐蚀速度。气蚀的成因麻点形成气蚀初期，金属表面会出现许多细小的麻点，这些麻点是空穴破裂后冲击金属表面形成的。洞穴扩大气蚀的特征随着气蚀的进一步发展，细小的麻点会逐渐扩大并合并成更大的洞穴，导致金属表面的严重破坏。0102选用耐气蚀性能更好的材料，提高金属表面的抗冲击和耐腐蚀能力。材质选择改进流体系统的设计，降低流体流速和压力变化幅度，以减少空穴的形成和破裂。流体动力学设计优化对金属表面进行特殊处理，如涂层或镀层，以增强其耐腐蚀性并减缓气蚀的发展速度。表面处理气蚀的对策010203074.3避免气蚀的一般措施通过精确计算和实验验证，确定合适的轴承间隙，以减少气体在间隙中的积聚和产生气蚀的可能性。优化轴承间隙选用抗气蚀性能更好的材料，提高轴承的耐用性和可靠性。改进轴承材料加强轴承的密封设计，防止外部气体和杂质进入轴承内部，从而降低气蚀风险。完善密封结构合理设计轴承结构监测轴承温度定期检查轴承的工作温度，确保其处于正常范围内，避免因温度过高导致润滑油性能下降和气体析出。调整轴承载荷合理分配轴承所承受的载荷，避免过载情况的发生，以减少气蚀的潜在风险。控制润滑油质量选用高品质的润滑油，并定期更换，确保油品的清洁度和性能稳定，降低气蚀发生的概率。控制工作条件加强维护管理建立完善的轴承维护管理制度，定期检查、清洗和更换轴承，确保其处于良好工作状态。进行气蚀监测提高操作水平采取预防措施运用先进的监测技术，实时监测轴承的气蚀情况，一旦发现异常及时采取措施进行处理。加强操作人员的培训和管理，提高其操作技能和责任意识，避免因操作不当导致气蚀问题的产生。085气蚀的五种类型5.1气泡气蚀气泡气蚀的外观特征为金属表面出现点蚀、麻坑或海绵状蚀坑。气泡气蚀通常发生在轴承的低压区，如轴承的入口或油槽处。气泡气蚀是指液体中溶解的气体在压力降低时析出形成气泡，气泡在高压区被压破产生的冲击力对金属表面造成的损坏。0102035.2流动气蚀流动气蚀是指液体在流动过程中，因流速变化或流向改变而产生的气蚀。当液体在轴承间隙中流动时，如果流速突然增大或流向急剧改变，就会在局部区域产生低压，导致气体析出并形成气蚀。流动气蚀的外观特征为金属表面出现流线型的沟槽或蚀坑。5.3涡流气蚀010203涡流气蚀是指液体在涡流状态下产生的气蚀。当轴承中的液体受到强烈的搅拌或扰动时，会形成涡流，涡流中心压力降低，导致气体析出并产生气蚀。涡流气蚀的外观特征为金属表面出现环形或螺旋形的沟槽。123振荡气蚀是指因液体振荡而产生的气蚀。当轴承中的液体受到外部振动或冲击时，会产生振荡波，振荡波在传播过程中会在某些区域形成低压，导致气体析出并产生气蚀。振荡气蚀的外观特征为金属表面出现分布不规律的蚀坑或麻点。5.4振荡气蚀010203复合气蚀是指上述两种或多种气蚀类型同时存在的气蚀。在实际工况中，轴承可能同时受到多种气蚀因素的影响，导致复合气蚀的发生。复合气蚀的外观特征因具体的气蚀类型组合而异，可能呈现为上述各种气蚀特征的叠加。5.5复合气蚀095.1概述VS气蚀是指在液体动压金属轴承中，因气泡产生、运动和溃灭而导致的轴承表面材料逐渐剥落的现象。气蚀类型根据气泡来源和产生机理的不同，气蚀可分为游离气蚀、固定气蚀和流动气蚀等。气蚀定义5.1.1气蚀的定义和类型气蚀会导致轴承表面材料剥落，从而降低轴承的承载能力和工作稳定性。影响轴承性能缩短轴承寿命增加维护成本随着气蚀的不断发展，轴承的损坏程度逐渐加剧，最终可能导致轴承失效。气蚀损坏的轴承需要进行维修或更换，增加了设备的维护成本。5.1.2气蚀的危害润滑油中混入空气或溶解的气体在特定条件下析出形成气泡，是气蚀产生的主要原因之一。润滑油中的气泡轴承结构如油槽、油孔等设计不当，可能导致润滑油中气泡的聚集和产生。轴承结构设计不合理高温、高压、高速等恶劣工作条件可能加剧气蚀的发生和发展。工作条件恶劣5.1.3气蚀的原因分析选用合适的润滑油改进轴承结构，如合理布置油槽、油孔等，避免气泡在轴承内部的聚集。优化轴承结构设计改善工作条件尽可能降低工作温度、压力和转速等，以减轻气蚀的严重程度。同时，加强轴承的维护和保养，定期检查并更换损坏的轴承部件。选用气泡稳定性好、抗气蚀性能强的润滑油，减少气泡的产生。5.1.4防止气蚀的对策105.2流动气蚀流动气蚀是指在液体动压金属轴承中，由于液体中的气泡在高压区域迅速破灭，产生冲击力和热量，对轴承材料造成损伤的现象。定义主要包括液体中溶解气体的析出、轴承密封不良导致外部气体进入、以及液体在低压区域产生空化等。形成原因气蚀的定义和形成原因流动气蚀的外观特征气蚀坑在轴承表面形成大小不一的凹坑，坑内表面粗糙，边缘呈锯齿状。金属剥落严重的流动气蚀会导致轴承表面金属剥落，形成大面积的损坏。轴承间隙增大由于气蚀作用，轴承间隙会逐渐增大，影响轴承的精度和稳定性。流动气蚀的对策优化轴承设计改进轴承结构，减少液体中的气泡产生和聚集，提高轴承的抗压能力。加强密封措施采用有效的密封装置，防止外部气体进入轴承内部，减少气蚀的发生。选用合适材料选用耐气蚀性能好的材料制造轴承，提高轴承的耐用性。定期检查和维护定期对轴承进行检查和维护，及时发现并处理气蚀问题，延长轴承使用寿命。115.3冲击气蚀气蚀的定义和类型类型根据气泡产生和破灭的位置，气蚀可分为内部气蚀和外部气蚀。定义气蚀是指液体中溶解的气体在压力降低时析出并形成气泡，气泡在高压区被迅速压破，对金属表面产生冲击和剥蚀的现象。冲击气蚀的形成原因金属表面的粗糙度金属表面粗糙度越大，越容易为气泡提供附着点，从而加速气蚀的形成。压力变化剧烈在轴承间隙中，压力分布不均匀，当压力变化剧烈时，容易导致气泡的产生和破灭。液体中的气体含量过高当液体中溶解的气体含量超过一定限度时，容易在低压区形成气泡。冲击气蚀的对策控制液体中的气体含量通过脱气处理或使用低气体含量的润滑油，以减少气泡的产生。02040301提高金属表面质量通过研磨、抛光等工艺，降低金属表面的粗糙度，减少气泡的附着点。优化轴承设计改进轴承结构，使压力分布更加均匀，降低压力变化的剧烈程度。加强维护和检查定期对轴承进行检查和维护，及时发现并处理气蚀问题，防止进一步恶化。125.4抽吸气蚀抽吸气蚀的定义抽吸气蚀是指在液体动压轴承中，由于液体在高速流动过程中产生气泡，并在压力降低时气泡迅速破灭，对金属表面造成损伤的现象。该现象通常发生在轴承的低压区域，特别是当液体中混有空气或溶解气体时，更容易引发抽吸气蚀。抽吸气蚀的成因液体在高速流动过程中，由于压力降低，溶解在液体中的气体会析出形成气泡。01当这些气泡随液体流动到高压区域时，受到压力作用迅速破灭，产生强烈的冲击波。02冲击波反复作用于金属表面，导致金属表面的保护膜被破坏，进而引发气蚀损伤。03抽吸气蚀会导致轴承金属表面出现麻点、凹坑等损伤，严重时甚至形成洞穴。抽吸气蚀的危害这些损伤会降低轴承的承载能力和使用寿命，影响机械设备的正常运行。此外，抽吸气蚀还可能引发噪音和振动，对机械设备的性能和稳定性造成不良影响。优化轴承设计，减少液体在流动过程中的压力变化，降低气泡产生的可能性。在轴承低压区域设置排气装置，及时排出产生的气泡，避免气泡进入高压区域造成损伤。提高液体的纯净度，减少其中混入的空气和溶解气体含量。定期对轴承进行检查和维护，及时发现并处理气蚀损伤，延长轴承的使用寿命。防止抽吸气蚀的措施135.5流出气蚀流出气蚀的定义主要发生在轴承的出口区域，特别是当液体从高压区流向低压区时。发生位置流出气蚀是指在滑动轴承中，由于液体在高速流动过程中产生气泡，并在压力降低时气泡迅速破灭，从而对金属表面造成损伤的现象。描述流出气蚀的成因液体中的气体析出由于液体中溶解的气体在压力降低时析出，形成气泡。气泡破灭产生冲击气泡随液体流动到低压区时迅速破灭，产生强烈的冲击力和微射流，对金属表面造成破坏。麻点或凹坑金属表面出现许多细小的麻点或凹坑，这是气泡破灭时冲击金属表面造成的。逐渐扩大的损坏区域随着气蚀的不断发展，这些麻点或凹坑会逐渐扩大并连成片，导致更严重的表面损坏。流出气蚀的外观特征改进轴承结构，减少液体在流动过程中产生气泡的可能性。确保液体中溶解的气体含量在允许范围内，以减少气泡的生成。采用更耐气蚀的金属材料