FAG轴承寿命和轴承失效

FAG轴承寿命和轴承失效

全世界每年大约生产100亿个轴承。实际上,只有很小一部分正在使用的轴承会失效,大部分轴承 (约90%) 的寿命比安装它们的设备的检修周期要长。为了安全(预防)起见,有些轴承 (9.5%) 在失效前就被更换了,约0.5%的轴承在损坏或失效后才被更换,这意味着每年大约有5 000万个轴承是由于损坏和失效而被更换的。FAG轴承损坏或失效的原因通常有如下几种:

  • 1/3的失效由疲劳导致;1/3的失效由润滑问题(润滑剂不合适、润滑剂用量不当、润滑间隔期不合理)导致;
  • 1/6的失效由污染 (密封失效) 导致;
  • 1/6的失效由其他原因 (运输和安装不当、载荷比预期值大或与预期值不同、配合错误或不充分) 导致。

上述数据在不同行业或不同应用中有所不同。例如,在纸浆和造纸行业,轴承失效的主要原因是污染和润滑不足,而非疲劳。

每种失效都会产生一种特殊的损坏印迹,这种印迹被称之为“痕迹”。因此,大多数情况下,通过仔细检查受损FAG轴承就可以找出受损的根本原因。根据受损原因,就可以采取相应的纠正措施,防止问题再次发生。

以密封失效的应用为例。当污染颗粒穿过密封件进入FAG轴承之后,会被滚动体碾压,并且会在滚道上形成压痕 ,较硬的颗粒可能会形成有锐边的压痕。之后压痕周围的区域在滚动体的正常碾压下会承受循环应力,导致表面疲劳,这部分金属开始脱离滚道。这种现象被称为剥落。一旦发生剥落,损坏就会进一步增加,直至FAG轴承无法使用。

FAG轴承未正确选择轴承的原始内部游隙的措施

FAG轴承未正确选择轴承的原始内部游隙的措施

  • 检查包装确保新FAG轴承的内部游隙符合原始设计规格。
  • 如果FAG轴承在更换之后过热,或应用场合需要更大的游隙,请联系FAG应用工程服务部门,以了解游隙增大对设备和FAG轴承的影响。
  • 检查所有尺寸,因为组件磨损会影响FAG轴承游隙。

FAG轴承的轴和轴承座之间温差过大

FAG轴承的轴和轴承座之间温差过大

FAG轴承的轴和轴承座之间温差过大

FAG轴承设计期间的注意事项:

  • 由于设计原因,FAG轴承配置中的内圈温度通常高于外圈温度。例如,电机中的轴较热,导致内圈膨胀,而外圈位于电机外壳中,由于外壳具有较大的表面积,利于散热,导致FAG轴承内圈、外圈之间的温差相当显著。

FAG轴承运行期间的注意事项:

  • 轴和轴承座温之间较大的温差会减小轴承内部游隙,这可能造成工作游隙过小,甚至产生预紧,导致工作温度升高。

措施:

  • 检查最近FAG轴承的轴和轴承座温度。
  • 如果可以,选择具有更大内部游隙的FAG轴承,避免产生预紧,例如CN至C3、C3至C4等。

如何在运行时确定FAG轴承损坏

如何在运行时确定FAG轴承损坏

在有计划的定期维护时,用户可以根据FAG轴承受损的早期症状更换轴承,以避免FAG轴承失效而导致昂贵的非计划停机。监测设备运行条件的重要参数包括噪声、温度和振动。磨损或受损的FAG轴承通常会呈现出可辨认的迹象。出现这些迹象的可能原因有很多,需要进一步调查。

由于现实原因,不可能使用先进的系统对所有设备或设备功能进行监测。在这种情况下,可以通过观察设备或听设备的声音来检测故障。但是,利用人体感官检测机械问题具有局限性。在情况恶化到所发生的变化可以察觉的时候,设备可能已经大范围受损了。使用先进既有技术,如先进的振动分析,在出现问题之前的扩展阶段检测出损伤。使用专业的状态监测工具以及FAG加速度包络技术则可以最大程度地提前发出预警。FAG轴承的损坏过程:

  1. FAG轴承出现初始研磨磨损;
  2. 利用FAG加速度包络技术检测到的初期剥落;
  3. 剥落发展到了其损坏可以通过标准振动监测技术检测到的程度。
  4. 剥落加剧,导致振动过大、噪声过高、工作温度上升。
  5. 严重损坏:FAG轴承内圈疲劳断裂。
  6. 发生灾难性失效,并对其他部件造成二次损坏。

影响FAG轴承使用寿命的因素

影响FAG轴承使用寿命的因素

FAG轴承是否可以达到或超过计算出的额定寿命取决于如下几个因素:

  • 轴承质量:只有按照最高质量标准生产的FAG轴承才能具备较长的使用寿命。
  • 存储:FAG轴承的正确存放是合理存储的一个重要方面。注意避免积压。使用“先进先出”的方法有助于确保存放的FAG轴承都是“新鲜的”轴承。这点对于带有密封件或防尘盖的轴承尤为重要,因为它们在出厂前预先填充了润滑脂,润滑脂的储存期较短。此外,需要注意的是随着制造技术的快速发展,现在生产的轴承的固有寿命已大大高于10或15年之前生产的轴承。
  • 应用:应针对具体应用选用合适的FAG轴承。
  • 安装:FAG轴承只有安装正确才能正常运行,不正确的安装技术容易损坏FAG轴承,导致过早失效。
  • 润滑:不同的工作条件需要不同的润滑剂、不同的补充润滑间隔以及不同的润滑剂更换间隔。因此,不仅要使用正确的润滑剂,而且还要在正确的时间以正确的方式使用正确剂量的润滑剂。

当发现FAG轴承损坏应该何时更换

当发现FAG轴承损坏应该何时更换

当发现FAG轴承损坏应该何时更换

从FAG轴承开始(初期)损坏到完全不能使用的时间可能差别很大。在高速运行下,可能仅为几秒钟,而在慢速运行的大型设备中,可能长达几个月。“我应该什么时候更换FAG轴承?”,这个问题可通过FAG轴承状态监测获得最佳答案。

如果受损FAG轴承未经检查继续运行并且在发生灾难性失效之前没有更换,那么可能会对设备及其部件造成二次损坏。而且,一旦FAG轴承发生灾难性失效,失效的根本原因就很难确定,甚至根本不可能确定。

FAG轴承润滑过多的解决方案

FAG轴承润滑过多的解决方案

润滑过量可能导致FAG轴承搅油和温度升高。

脂润滑

首次注脂或启动期间的注意事项:

  • 润滑脂应100%填满FAG轴承,并且达到轴承座中的轴的底部 (1/3至1/2)。
  • 如果轴承座中FAG轴承旁的空腔小,可能需要稍微减少润滑脂的填入量,以免发生搅油而过热。

运行期间采取的措施:

  • 检查润滑脂是否可以通过密封件或排放孔排出。。润滑脂溢出阀可以避免施加过量的润滑脂。
  • 检查密封件方向是否正确,方向正确时,可使多余的润滑脂排出,同时阻止污染物进入FAG轴承
  • 确保补充润滑间隔不要太短。
  • 确保补充润滑时润滑脂用量正确。

油浴润滑

措施:

  • 在静止状态下,确保油位达到最低部滚动体的中部。
  • 检查回油孔是否堵塞。
  • 在所有轴承座上安装油观察镜,以便快捷地检查轴承座中的油位。

FAG轴承润滑不足的解决方案

FAG轴承润滑不足的解决方案

脂润滑

首次注脂或启动期间的注意事项:

  • 润滑脂应100%填满FAG轴承,并且达到轴承座中的轴底部1/3至1/2处。
  • 如果轴承座中轴承旁边的空腔很小,可能需要稍微减少润滑脂填入量,以避免搅油而过热。

运行期间采取的措施:

  • 检查FAG轴承密封件是否磨损、损坏或存在泄漏。

补充润滑期间采取的措施:

  • 确保补充润滑间隔时间合适 (不要过长)。
  • 确保新润滑脂进入FAG轴承。

油浴润滑

首次注油、补充注油或静止期间的注意事项:

  • 在静止状态下,油位应达到最底部滚动体的中部。

运行期间采取的措施:

  • 确保轴承座通风正常,以免产生反向压强,否则会导致自动润滑器故障。
  • 检查密封件是否磨损、损坏或存在泄漏。
  • 检查剖分式轴承座是否存在泄漏,并在必要时涂抹一层薄薄的黏胶填料。

FAG轴承的故障排除

FAG轴承的故障排除

无法正常运行的FAG轴承通常会表现出明显的症状。发现这些症状并在早期采取纠正措施的最好方法是制定全面的状态监测计划。有些情况下,无法获得或使用状态监测设备。就此,下文给出了一些有用的提示,以助于发现最常见的症状及其原因,并尽可能给出一些实用的解决方案。受FAG轴承损伤程度的影响,有些症状可能具有误导性,并且在很多情况下是由于二次损坏造成的。为了有效排除轴承故障,需要对在应用中首先观察到的症状进行分析。

耕作机和收获机FAG轴承设计与安全指南

耕作机和收获机FAG轴承设计与安全指南

FAG轴承静态不对中的补偿

外圈呈球形面的FAG轴承固定在凹形座孔中,能补偿轴或座的静态不对中。

对座上带一个润滑槽和带一个润滑油孔的FAG外球面轴承,有以下应用:

  • 在±2.5°的范围内,这些单元可以再润滑。
  • 在±2.5°和±5°之间,再润滑功能取决于具体的单元。如有此类应用,请联系我们。
  • 超过±5°,再润滑则不可能。

在动态运转中,该单元不能用于承受摆动和翻转运动。