冶金機(jī)械軸承和齒輪失效探討
2018-08-13曹玉峰
摘 要：冶金業(yè)是工業(yè)體系中比較重要的行業(yè)，冶金機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是冶金工業(yè)的工作重點(diǎn)，目前的冶金工業(yè)采用重型冶金設(shè)備的較多，相對而言保養(yǎng)工作就變得復(fù)雜起來，冶金工作相當(dāng)于流水連帶作業(yè)，各個環(huán)節(jié)生產(chǎn)運(yùn)行關(guān)系緊密，無論哪一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障都會引發(fā)全局工作癱瘓造成較高的經(jīng)濟(jì)損失。其中冶金機(jī)械的軸承和齒輪失效是冶金機(jī)械常見故障，本文通過分析失效原因和特征，提出了相對應(yīng)的預(yù)防措施以供參考。
關(guān)鍵詞：冶金機(jī)械；軸承失效；齒輪失效；預(yù)防措施
一、關(guān)于冶金機(jī)械軸承失效的原因和特征
（一）失效表現(xiàn)之一軸承松動
作為冶金機(jī)械常見的失效形式軸承松動，主要表現(xiàn)形式便是軸心和軸承的內(nèi)徑打滑松動無法固定，由于軸承位于大型機(jī)械內(nèi)部松動發(fā)現(xiàn)困難，操作人員應(yīng)該盡量通過溫度、振動及噪音來判定松動情況并及時作出處理。造成松動的原因有安裝不恰當(dāng)、質(zhì)量粗糙等等。
（二）失效表現(xiàn)之二裂紋缺陷
在機(jī)械工作中，軸承的內(nèi)圈或者外圈有時候會出現(xiàn)裂紋缺陷，這種失效的產(chǎn)生會給經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)帶來損失。形成的原因一般為軸承超負(fù)荷工作疏于保養(yǎng)，Z終導(dǎo)致軸承裂紋缺陷。
（三）失效表現(xiàn)之三是軸承變形發(fā)熱
軸承發(fā)熱變形是軸承失效里Z容易發(fā)現(xiàn)的表現(xiàn)，一般表現(xiàn)為軸承顏色變化、溫度升高、變形無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。惡劣的環(huán)境是導(dǎo)致軸承潤滑失效，Z終導(dǎo)致發(fā)熱的主要原因，另外軸與軸承之間的間距過小，過多摩擦導(dǎo)致變形發(fā)熱甚至是嚴(yán)重?zé)齻?/div>
（四）失效表現(xiàn)之四是軸承腐蝕生銹
惡劣的工作環(huán)境同樣是軸承腐蝕生銹的主要原因，例如雨水的侵蝕導(dǎo)致潤滑失效，Z終腐蝕生銹。冶金機(jī)械工作的環(huán)境都極為惡劣，長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，養(yǎng)護(hù)不及時便會形成腐蝕，導(dǎo)致軸承生銹Z終形成損壞。
（五）失效表現(xiàn)之五是外圈軸承固體脫落
載荷作用主要由軸承外的軸承固體承擔(dān)，長期工作下容易導(dǎo)致脫落，脫落后的軸承外部呈現(xiàn)出凹凸不平的外表。造成軸承外部固體脫落的原因有軸承安裝同心度不符合標(biāo)準(zhǔn)，長期處于堿性和粉塵工作環(huán)境超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，破壞了軸承密封性，在Z終導(dǎo)致軸承固體脫落。
二、關(guān)于冶金機(jī)械齒輪失效的原因和特征
（一）日常適用范圍內(nèi)磨損
工作中的齒輪與金屬面互相摩擦是不可避免的，齒輪只要處于安全的磨損范圍之內(nèi)都不影響齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)，但是如果超出正常磨損范圍數(shù)值就會影響機(jī)器的安全運(yùn)作，務(wù)必對齒輪進(jìn)行及時更換，冶金機(jī)械經(jīng)常處于惡劣的工作環(huán)境，極少有齒輪能夠達(dá)到預(yù)想壽命值。
（二）超負(fù)荷破損性磨損
工作中的齒輪隨著磨損次數(shù)的增多輪廓會逐漸變形，隨之而來的是齒輪的壽命變短，使用平穩(wěn)性下降。超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、潤滑遭到破壞、齒輪表面與金屬表面長期摩擦等都是造成齒輪破損性磨損的原因。
（三）破壞性干澀磨損
齒輪的安裝過程中如果違規(guī)操作，齒輪間隙過小時，小齒輪就會承受較多的受應(yīng)力，長時期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，小齒輪就會出現(xiàn)破壞性干澀磨損，Z終導(dǎo)致小齒輪變形。設(shè)計和安裝的不夠精細(xì)都是產(chǎn)生齒輪破壞性干澀磨損的重要原因。
（四）高溫齒輪膠合
齒輪溫度過高會造成齒輪高溫膠合，即大小齒輪粘合一起無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其中不分晝夜的超負(fù)荷運(yùn)作、有異物或者粉塵進(jìn)入齒輪、潤滑液使用不恰當(dāng)都是引起齒輪高溫膠和的原因。
三、避免冶金機(jī)械齒輪和軸承失效的措施
（一）加強(qiáng)冶金機(jī)械操作人員的技能培訓(xùn)
各行各業(yè)都需要專業(yè)人才，冶金機(jī)械更是需要加強(qiáng)對員工的專業(yè)技能培訓(xùn)，只有每一個操作員工都能樹立正確的維護(hù)和使用冶金機(jī)械的意識，學(xué)會正確使用齒輪和軸承才能Z大限度延長冶金機(jī)械使用壽命。冶金機(jī)械作為重工業(yè)只有確保操作正確，才能降低故障和損失，Z終創(chuàng)造出較高的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。
（二）精準(zhǔn)計算、設(shè)計軸承和齒輪
精準(zhǔn)計算和設(shè)計齒輪可以減少齒輪不必要的磨損，在設(shè)計和計算過程中首先總結(jié)查看以往已經(jīng)遇到的問題，要充分考慮以下影響齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)的重點(diǎn)因素，例如工作負(fù)荷較大、環(huán)境惡劣、堿性環(huán)境腐蝕性強(qiáng)、潤滑條件差等。圖紙初成后一定要精確計算，提前將齒輪和軸承的失效原因納入計算和設(shè)計的考慮范圍，在選擇合適、正確的材質(zhì)后進(jìn)行機(jī)械制造。
（三）嚴(yán)格按照圖紙制造機(jī)械零件
機(jī)械零件雖小但是在冶金機(jī)械行業(yè)卻有著牽一發(fā)而動全身的影響效果。設(shè)計圖紙中的數(shù)據(jù)是工作人員必須嚴(yán)格遵照和執(zhí)行的，如果想制造出高質(zhì)量的機(jī)械零件就必須提高零件的加工精度和準(zhǔn)確度，經(jīng)由專業(yè)人才的質(zhì)量檢驗(yàn)，避免任何一絲一毫的生產(chǎn)誤差，這樣從根本上減少機(jī)械故障。
（四）保證和提高軸承和齒輪的安裝精確度
冶金機(jī)械的軸承和齒輪安裝的精確度高低直接影響機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的質(zhì)量，只有由專業(yè)人員嚴(yán)格按照精準(zhǔn)安裝標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行此項(xiàng)工作，才能提高安裝質(zhì)量，避免因?yàn)闄C(jī)械是大型設(shè)備，頻繁安裝過程中降低安裝標(biāo)準(zhǔn)而出現(xiàn)安裝問題。安裝軸承需要參照同心值為精準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，而安裝齒輪則要以把握好齒合間隙為工作重點(diǎn)。
（五）定期對軸承和齒輪進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)
定期保養(yǎng)、維護(hù)軸承和齒輪是機(jī)械工作的必備步驟，在冶金惡劣的工作環(huán)境下一定要克服各種困難定期保養(yǎng)和維護(hù)機(jī)器零部件，做好保養(yǎng)工作是保證機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)。對于出現(xiàn)問題的冶金機(jī)械不應(yīng)置之不理，應(yīng)該及時制定維護(hù)方案并切謹(jǐn)慎對待和操作。軸承和齒輪的問題一般是大型冶金機(jī)械設(shè)備比較常見的問題，工作人員應(yīng)該通過細(xì)小問題引起高度重視，盡量減少和杜絕機(jī)械事故的發(fā)生。
結(jié)語
總之，在冶金機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中齒輪和軸承失效問題不可避免，這兩種零部件的運(yùn)作安全關(guān)系著整個冶金機(jī)械運(yùn)作的順利與否。相關(guān)工作人員在日常工作中一定要給與足夠的重視，嚴(yán)肅對待安裝和維護(hù)工作，保證機(jī)械順利運(yùn)轉(zhuǎn)的同時為冶金重工業(yè)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
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來源：《中國科技博覽》2017年19期