Os rolamentos de equipamentos mecânicos são partes vulneráveis ​​e se seu estado de funcionamento é bom afeta diretamente o desempenho de todo o equipamento.Em máquinas e equipamentos de cimento, há muitos casos de falha de equipamento causada por falha precoce de rolamentos.Portanto, descobrir a causa raiz da falha, tomar medidas corretivas e eliminar a falha é uma das chaves para melhorar a taxa de operação do sistema.

1 Análise de falhas de rolamentos

1.1 Análise de vibração do rolamento

Uma maneira típica de falha dos rolamentos é a simples fragmentação por fadiga de seus contatos de rolamento.{TodayHot} Este tipo de descamação, a área da superfície de descamação é de cerca de 2 mm2 e a profundidade é de 0,2 mm ~ 0,3 mm, que pode ser avaliada pela detecção da vibração do monitor.O lascamento pode ocorrer na superfície da pista interna, na pista externa ou nos elementos rolantes.Entre eles, a pista interna é frequentemente quebrada devido ao alto estresse de contato.

Entre as várias técnicas de diagnóstico utilizadas para rolamentos, o método de monitoramento do monitor de vibração ainda é o mais importante.De um modo geral, o método de análise no domínio do tempo é relativamente simples, adequado para ocasiões com pouca interferência de ruído e é um bom método para diagnóstico simples;entre os métodos de diagnóstico no domínio da frequência, o método de demodulação por ressonância é o mais maduro e confiável e é adequado para o diagnóstico preciso de falhas em rolamentos;tempo- O método de análise de frequência é semelhante ao método de demodulação de ressonância e pode caracterizar corretamente as características de tempo e frequência do sinal de falha, o que é mais vantajoso.

1.2 Análise da forma de dano dos rolamentos e soluções

(1) Sobrecarga.Lascamento e desgaste severo da superfície, indicando a falha dos rolamentos devido à fadiga precoce causada por sobrecarga (além disso, um ajuste muito apertado também causará um certo grau de fadiga).A sobrecarga também pode causar desgaste severo da pista de esferas do rolamento, lascas extensas e, às vezes, superaquecimento.A solução é reduzir a carga no rolamento ou aumentar a capacidade de carga do rolamento.

(2) Superaquecimento.Uma mudança de cor nas pistas dos rolos, esferas ou gaiola indica que o rolamento superaqueceu.O aumento da temperatura reduzirá o efeito do lubrificante, de modo que o deserto de óleo não seja fácil de formar ou desaparecer completamente.Se a temperatura for muito alta, o material da pista e a esfera de aço serão recozidos e a dureza diminuirá.Isso é causado principalmente pela dissipação de calor desfavorável ou resfriamento insuficiente sob carga pesada e alta velocidade.A solução é dissipar totalmente o calor e adicionar resfriamento adicional.

(3) Erosão por vibração de baixa carga.Marcas de desgaste elípticas apareceram na posição axial de cada esfera de aço, o que indicava falha causada por vibração externa excessiva ou vibração de baixa carga quando o rolamento não estava em operação e não havia película de óleo lubrificante.A solução é isolar o rolamento da vibração ou adicionar aditivos antidesgaste à graxa do rolamento, etc.

(4) Problemas de instalação.Preste atenção principalmente nos seguintes aspectos:

Primeiro, preste atenção à força de instalação.Reentrâncias espaçadas na pista indicam que a carga excedeu o limite elástico do material.Isso é causado por sobrecarga estática ou impacto severo (como bater no rolamento com um martelo durante a instalação, etc.).O método de instalação correto é aplicar força apenas no anel a ser pressionado (não empurre o anel externo ao instalar o anel interno no eixo).

Em segundo lugar, preste atenção à direção de instalação dos rolamentos de contato angular.Os rolamentos de contato angular têm uma área de contato elíptica e suportam impulso axial em apenas uma direção.Quando o rolamento é montado na direção oposta, porque a esfera de aço está na borda da pista, uma zona de desgaste em forma de ranhura será gerada na superfície carregada.Portanto, atenção deve ser dada à direção de instalação correta durante a instalação.

Em terceiro lugar, preste atenção ao alinhamento.As marcas de desgaste das esferas de aço são enviesadas e não paralelas à direção da pista, indicando que o rolamento não está centrado durante a instalação.Se a deflexão for >16000, facilmente fará com que a temperatura do rolamento suba e cause desgaste sério.A razão pode ser que o eixo está torto, o eixo ou a caixa tem rebarbas, a superfície de pressão da contraporca não é perpendicular ao eixo da rosca, etc. Portanto, deve-se tomar cuidado para verificar o desvio radial durante a instalação.

Em quarto lugar, deve-se prestar atenção à coordenação correta.Desgaste circunferencial ou descoloração nas superfícies de contato do conjunto dos anéis interno e externo do rolamento é causado pelo ajuste frouxo entre o rolamento e suas peças correspondentes.O óxido produzido pela abrasão é um abrasivo castanho puro, que vai trazer uma série de problemas como maior desgaste do mancal, geração de calor, ruídos e excentricidade radial, por isso deve-se ficar atento ao encaixe correto durante a montagem.

Outro exemplo é que existe uma faixa de desgaste esférico grave na parte inferior da pista, o que indica que a folga do rolamento fica menor devido ao ajuste apertado e o rolamento falha rapidamente devido ao desgaste e fadiga devido ao aumento do torque e aumento na temperatura do rolamento.Neste momento, desde que a folga radial seja devidamente restaurada e a interferência seja reduzida, este problema pode ser resolvido.

(5) Falha por fadiga normal.A fragmentação irregular do material ocorre em qualquer superfície de rolamento (como uma pista ou uma esfera de aço) e se expande gradualmente para causar um aumento na amplitude, que é uma falha normal por fadiga.Se a vida útil dos rolamentos comuns não puder atender aos requisitos de uso, só é possível selecionar novamente rolamentos de grau superior ou aumentar as especificações dos rolamentos de primeira classe para aumentar a capacidade de carga dos rolamentos.

(6) Lubrificação inadequada.Todos os rolamentos requerem lubrificação ininterrupta com lubrificantes de alta qualidade para manter o desempenho projetado.O rolamento conta com uma película de óleo formada nos corpos rolantes e nas pistas para evitar o contato direto de metal com metal.Se bem lubrificado, o atrito pode ser reduzido para que não se desgaste.

Quando o rolamento está em funcionamento, a viscosidade da graxa ou óleo lubrificante é a chave para garantir sua lubrificação normal;ao mesmo tempo, também é fundamental manter a graxa lubrificante limpa e livre de impurezas sólidas ou líquidas.A viscosidade do óleo é muito baixa para lubrificar totalmente, de modo que o anel da sede se desgasta rapidamente.No início, o metal do anel da sede e a superfície metálica do corpo rolante entram em contato direto e se esfregam, tornando a superfície muito lisa?Então ocorre atrito seco?A superfície do anel da sede é esmagada pelas partículas esmagadas na superfície do corpo rolante.A superfície pode ser observada inicialmente como um acabamento opaco e manchado, eventualmente com corrosão e descamação devido à fadiga.A solução é selecionar novamente e substituir o óleo lubrificante ou graxa de acordo com as necessidades do rolamento.

Quando partículas poluentes contaminam óleo lubrificante ou graxa, mesmo que essas partículas poluentes sejam menores que a espessura média do filme de óleo, as partículas duras ainda causarão desgaste e até mesmo penetrarão no filme de óleo, resultando em tensão local na superfície do mancal, significativamente encurtando a vida útil do rolamento.Mesmo que a concentração de água no óleo ou graxa lubrificante seja tão pequena quanto 0,01%, é suficiente para reduzir a metade da vida útil original do rolamento.Se a água for solúvel em óleo ou graxa, a vida útil do rolamento diminuirá à medida que a concentração de água aumentar.O remédio é substituir o óleo ou graxa impuro;melhores filtros devem ser instalados em horários normais, a vedação deve ser adicionada e as operações de limpeza devem ser prestadas atenção durante o armazenamento e instalação.

(7) Corrosão.Manchas vermelhas ou marrons nas pistas, esferas de aço, gaiolas e superfícies dos anéis interno e externo indicam falha por corrosão do rolamento devido à exposição a líquidos ou gases corrosivos.Causa aumento da vibração, aumento do desgaste, aumento da folga radial, redução da pré-carga e, em casos extremos, falha por fadiga.A solução é drenar o fluido do rolamento ou aumentar a vedação geral e externa do rolamento.

2 Causas e métodos de tratamento de falhas no rolamento do ventilador

De acordo com estatísticas incompletas, a taxa de falha de vibração anormal de ventiladores em fábricas de cimento chega a 58,6%.A vibração fará com que o ventilador funcione de forma desequilibrada.Entre eles, o ajuste inadequado da bucha de fixação do rolamento causará aumento anormal de temperatura e vibração do rolamento.

Por exemplo, uma fábrica de cimento substituiu as pás do ventilador durante a manutenção do equipamento.Os dois lados da palheta são combinados de forma fixa com os rolamentos do assento do rolamento por uma luva de fixação.Após o novo teste, ocorreu alta temperatura do mancal de extremidade livre e falha de alto valor de vibração.

Desmonte a tampa superior do assento do mancal e gire o ventilador manualmente em baixa velocidade.Verificou-se que os rolos de rolamento em uma determinada posição do eixo rotativo também rolam na área sem carga.A partir disso, pode ser determinado que a flutuação da folga de funcionamento do rolamento é alta e a folga de instalação pode ser insuficiente.De acordo com a medição, a folga interna do rolamento é de apenas 0,04 mm e a excentricidade do eixo rotativo atinge 0,18 mm.

Devido ao grande vão dos rolamentos esquerdo e direito, é difícil evitar a deflexão do eixo rotativo ou erros no ângulo de instalação dos rolamentos.Portanto, grandes ventiladores usam rolamentos esféricos que podem ajustar automaticamente o centro.No entanto, quando a folga interna do rolamento é insuficiente, as partes rolantes internas do rolamento são limitadas pelo espaço de movimento e sua função de centralização automática é afetada, e o valor da vibração aumenta.A folga interna do mancal diminui com o aumento do aperto de ajuste, não sendo possível formar uma película de óleo lubrificante.Quando a folga do rolamento é reduzida a zero devido ao aumento da temperatura, se o calor gerado pela operação do rolamento ainda for maior que o calor dissipado, a temperatura do rolamento cairá rapidamente.Nesse momento, se a máquina não for parada imediatamente, o rolamento acabará queimando.O ajuste apertado entre o anel interno do rolamento e o eixo é a causa da temperatura anormalmente alta do rolamento neste caso.

Ao processar, remova a bucha de fixação, reajuste o aperto de ajuste entre o eixo e o anel interno e leve 0,10 mm para a folga após a substituição do rolamento.Após a reinstalação, reinicie o ventilador e o valor de vibração do mancal e a temperatura de operação voltam ao normal.

Folga interna muito pequena do rolamento ou design pobre e precisão de fabricação das peças são as principais razões para a alta temperatura de operação do rolamento.O rolamento da caixa.No entanto, também está sujeito a problemas devido à negligência no procedimento de instalação, especialmente no ajuste da folga adequada.A folga interna do rolamento é muito pequena e a temperatura de operação aumenta rapidamente;o orifício cônico do anel interno do rolamento e a bucha de fixação são muito frouxamente combinados e o rolamento está sujeito a falhas e queima em um curto período de tempo devido ao afrouxamento da superfície de contato.

3 Conclusão

Em suma, a falha dos rolamentos deve ser considerada no projeto, manutenção, gerenciamento de lubrificação, operação e uso.Desta forma, o custo de manutenção do equipamento mecânico pode ser reduzido e a taxa de operação e a vida útil do equipamento mecânico podem ser estendidas.