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轴承知识
为什么风机轴承运行温度总是过高?

经常接到客户的电话问轴承为什么会发热,以及可以采取什么措施,尤其是风机轴承。

由于许多不同的原因,轴承可能会在高于预期的温度下运行。而温度高的原因确实要看情况而定。

我们需要知道操作条件和维护情况,如:轴承和轴承座型号,轴承如何安装的,轴承上的载荷,润滑方法,润滑剂的品牌和类型,风机的类型和速度,气体和环境温度,风机是皮带驱动还是电机直接驱动等等。

通常情况下,在讨论过程中,可以确定一个最可能的原因,但在大多数情况下,还需要进行更深入的调查。

一、基于现场实践看风机轴承过热主要原因:

没有包括风机错误设计,超出设计参数运行或轴承质量问题。

1、润滑剂过多

由于润滑脂搅拌效应,新加脂的轴承通常会经历轻微的温度升高,但随着润滑脂被推离滚道,温度会逐渐降低。但是如果油脂不能通过密封装置或泄油孔逸出,则不会发生这种情况。

检查所有带有油嘴的轴承座应该有某种方式让多余的油脂逸出。如果多余的油脂不能轻易地通过密封装置逸出,则外壳应至少有一个逸出孔。标准轴承座在底座上提供有这样一个孔。

在紧急情况下,可以自行钻一个10毫米的孔。

2、轴承座上盖和底座混用

这是比较常见的现场安装错误。现场有时会有多个轴承座同时安装,如果安装人员不注意,很容易混合。

注意:请始终检查上座的标记与底座是否匹配。

3、锥形孔轴承安装推进量过大

在风机中,主要涉及安装在紧定套上的自调心球轴承。在未安装条件下具有比滚子轴承更小的径向游隙,因为自调心球轴承产生更少的摩擦,不需要非常紧的配合来防止蠕动。

另外,使用塞尺法测量不准确,液压驱动法在风机安装上不适用,因为无法使用液压螺母。轴承通常安装时配合过紧,安装后游隙不足,轴承在负游隙(预载荷)和过热的情况下运行。

为了避免潜在的问题,建议:安装C3游隙调心球轴承。

4、锥形孔轴承安装推进量过少

风机轴承的安装推进量是通过测量径向游隙减小。维修工人认为已经实现了正确的游隙减小,但因为经验不足,实际上配合不够紧密,从而内圈可以在轴上蠕动甚至旋转产生热量。

最佳实践是使用二步液压驱动的方法,但风机的设计往往只适用于塞尺法。

5、轴承交叉定位

工业风机轴承分为固定端和浮动端轴承。当使用内部可以浮动的轴承时,如:NU圆柱滚子轴承,CARB轴承,可以不考虑。

当大多数风机使用调心球轴承、球面滚子轴承或深沟球轴承作为浮动端轴承时,是通过轴承中的外圈位移来实现。当外圈不能在轴承座内移动时,就会发生交叉定位。当这种情况发生时,热膨胀使固定和浮动端轴承都承受额外的轴向载荷。额外轴向载荷会造成轴向过载和温度升高。

交叉定位的主要原因是:

混合轴承座上盖和底座(见原因2)。

轴承座孔与轴承外圈之间的径向间隙不足。特别是在启动期间,轴承座比轴承外圈更冷。由于温度差异,间隙配合可能消失并成为紧密配合。

轴承座因支撑不良而变形。图2显示了不平的支撑,红色椭圆表示的轴承一旦连接螺栓拧紧,轴承座孔变形。正如您所看到的,轴承外圈被挤压,变成椭圆形,并且在轴向位移方面有困难。请注意,如果轴承座支撑刚性不够,或在负载下变形,也会发生这种情况。建议:轴承座支架的平整度应符合ISO 1101的公差等级IT7。

轴承座微动腐蚀。不好的习惯:更换轴承时,即使轴承座上存在微动腐蚀,通常也会保留继续使用。微动腐蚀增加了轴承座与轴承外圈之间的摩擦系数,因此需要更高的轴向载荷才能使轴承轴向位移。微动腐蚀越重,迫使轴承移动所需的轴向载荷就越高。一旦载荷达到某一点,轴承就会轴向过载,并会过热。

6、使用错误润滑剂

使用润滑剂的最常见的错误是,当滚子轴承工作温度不高时,使用NLGI 3 润滑脂。

润滑脂必须有足够的淅油率来润滑轴承。如果为在50到60℃ 之间运行的轴承选用一个80℃ 淅油正常的油脂。在补充润滑初期,润滑脂没有足够的淅油,摩擦增加,导致过热,同时可能会导致轴承表面损坏。当轴承温度升高到80℃以上时,润滑脂开始淅油,摩擦减小,温度恢复正常。周而复始的循环,一直持续到轴承最后一次过热而失效。

建议:在正常轴承工作温度下,使用淅油率至少在3%的润滑脂。

7、润滑脂润滑间隔过长

如果过热的轴承在添加更多的润滑脂后会降低温度,很可能是补充润滑间隔时间过长或润滑脂淅油问题。无论哪种方式,轴承很可能由于缺乏润滑膜而遭受损坏,即使轴承温度在润滑后恢复正常,使用寿命也会缩短。

润滑间隔过长通常是补脂困难或忘记补充润滑脂的原因;建议:使用自动注油器。

8、不平衡

通常由于转子系统的自重、皮带张力和联轴器错位,风机轴承承受的径向载荷方向是固定的。但是如果带轮不平衡,就会在轴承外圈上产生额外的旋转径向载荷。

当旋转载荷超过一定比例时,轴承外圈与轴承座孔之间会造成微动腐蚀,也有可能产生严重磨损。

不平衡引起的过热并不常见,因为风机在过热发生之前就会因为高振动而停止。但是轴承外圈的蠕动腐蚀会造成轴向浮动困难,然后交叉定位发热(原因5)。

建议:使用带有K7配合的轴承座用于定位和非定位轴承,并安装CARB作为非定位轴承。在不平衡的情况下,K7配合可以降低外圈蠕动的风险,而CARB可以避免交叉定位的风险。

9、CARB轴向偏移

CARB轴承的径向游隙是在内外圈对齐,没有任何轴向偏移时最大。内圈和外圈有相对轴向位移时,CARB轴承的径向游隙将减少。

如果工人不熟悉CARB轴承,轴承安装时没有考虑到内外圈之间的轴向偏移。安装时偏移量已经在最大,轴承在安装时径向游隙已经很少或没有,一旦运行,轴承将在预紧下运行并产生过热。

建议:CARB安装完成时,内外圈基本没有相对位移,保证有足够的游隙。

10、轴承负载过低

轴承荷载过低会导致滚动体在载荷区滑动而不是滚动,偶尔滚动并不一定会导致过热。但是,如果由于严重摩擦等原因导致过热,故障很快就会随之而来。

风机的低负荷主要原因:皮带张力不足或滚子轴承不对中;也有可能是没有检查轴承推荐的最小负载,使用了具有更高负载能力的轴承。

现场实践常见的错误是:在没有充分验证的情况下,用滚子轴承代替调心球轴承。滚子轴承需要更高的最小载荷才能正常工作,并且对润滑更敏感。

二、错误的轴承“过热” 通处理方式

认为缺少润滑油导致轴承过热,添加了润滑油。这有可能是真的,但如果有太多的油脂,并且没有办法让多余的油脂逸出,它可以进一步降低轴承寿命。

通过在外壳上吹风或者浇水来冷却轴承。这有可能可以稳定轴承温度,也有可能预紧产生更高的轴承温度和减少轴承的使用寿命。

冷却轴承外圈会增加它与较热的内圈之间的温差,将进一步减少径向游隙。

当轴承安装浮动端轴承座时,冷却可以消除轴承座和外圈之间的间隙,导致轴向无法浮动,从而引起过载。

(来源:机泵与轴承)

发布时间:2026-02-07


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