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23144CCK/C4W33烘缸轴承故障分析及建议

2014-11-07

  1 前言
  某厂烘缸操作侧轴承采用国产23144CCK/C4W33,Z近出现大面积的失效,对运行带来极大的困扰。广州新唯道机械设备有限公司根据现场提供资料做以下简要分析,供参考。
  2 背景
  使用位置:纸机烘缸
  使用时间:装机运行约7年
  润滑环境:美孚专用润滑油,黏度220cst,采用集中润滑
  设计承载:Fr=11KN
  故障现象:内外圈、滚动体出现大量剥落,内圈沿轴向断裂(无延展)
  3 故障根本原因分析

图1
  从所有图片发现:
  轴承各单元出现不同程度的剥落;
  未发现明显的镜面现象、未发现明显的发蓝现象。
  而下图内圈沿轴向断裂的现象只是剥落的结果。

图2
  内圈断裂的原因:
  从图2可以明确确认,该轴承钢为非贝氏体钢,所以断裂口出现如图3的典型症状:

图3
  这也是非贝氏体轴承在出现疲劳剥落的典型失效模式。
  疲劳剥落的原因:
  a.异物造成;
  b.轴承钢本身由于润滑、承载及材料原因达到疲劳寿命。
  从本案例看,轴承本身到了使用寿命是主要原因。
  为什么出现大面积故障:
  1.由于设备运行时间较长,轴承都出现正常的疲劳损伤;
  2.由于设备采用集中润滑,当某一个轴承出现疲劳损伤后,出现大量的金属粉末、碎屑进入润滑公共系统(这个要具体看集中润滑系统的具体参数:初、精过滤器的过滤程度及有无离心机作处理),这些金属粉末进入其它轴承,进一步加速疲劳损伤。
  建议:
  1.彻底清洗润滑系统,避免金属粉末再次污染;
  2.彻底更换在线已经用了7年左右的轴承,相信这些轴承已经接近疲劳极限;
  3.对集中润滑系统油样做定期检测(月检测),进行润滑油的金像组织监视及水分监测;
  4.如含有水分,建议滚筒采用轴承保护器,防止水分和外界颗粒物进入系统;
  5.采用轴承钢为贝氏体的轴承,延长轴承使用寿命和抗疲劳损伤;如图4,当轴承剥落时,不会很快断裂,会有很长的发展阶段,便于点检时识别;
  6.如需要更长寿命,可采用SKF内圈硬化处理的轴承。

图4