摩擦

在轴承表面摩擦处有明显的表面摩擦、熔化和蹭脏痕迹。 这可能是由多种不同原因造成的,其中包括:

启动/停机时负载过大

由于启动、停机或低速转动或者转动定位时负载过大可能出现摩擦。 可接受的启动负载取决于启动的频率和转动定位的数量。 请咨询轴承工程师,以获取可接受负载的指导。

解决损坏

如果低速特定负载超过可接受的极限并且无法降低它们,建议使用装有起顶系统的轴承,该系统使用的油在高压下被注入轴承的特殊凹槽中,以分离配合表面,并且防止启动/停机过程中造成损坏。

或者,探索安装更大轴承以承受这些负载的选择,或者使用具有更出色边界润滑特性的 聚合物轴衬 通过改进润滑物特性边界 聚合物轴衬轴瓦可简单地替代衬有巴氏合金轴衬轴瓦,而流体静力起顶的安装可能是一个重大的改造。

要确定更换轴瓦还是改造带有流体静力起顶的轴承是最合适的解决方案,请咨询轴承工程师,了解机器的特定运行条件。

图 1:由于启动时过大的稳态负载,连续薄层中的白合金轴衬轴瓦会产生表面摩擦

润滑油不足

流体动力或油膜轴承需要有足够的润滑油在启动时进行润滑,在运行期间进行润滑和散热,有时在停机后仍需要润滑油来消除可能继续从周围环境中“吸收”的可能损坏轴承的热量。 轴承表面摩擦可能是由供油不足或中断导致的。

解决损坏

确保供油充足且持续。 考虑安装扩油器或备用泵,以防止在断电期间出现供油中断。

如果在停机后有吸热情况,请考虑换成具有更高耐高温性的轴承材料,例如 聚合物

图 2:因缺油导致的油环润滑式白合金轴承摩擦

运行过载

因极高的运行负载,或者因将对轴承施加较大旋转负载的轴振动导致油膜破裂后可能会产生摩擦。

解决损坏

如果稳态负载过大,则可能需要更改机器设计来降低此负载,或者就具有更高负载能力的轴承咨询轴承工程师。 在极限范围内,可对轴承材料或机械设计进行更改,以提高原始空间范围内的流体动力轴承能力,并安全地承载意外的大稳态负载。

流体动力轴承本质上难以在不受损的情况下承受意外动态负载,例如失衡的转子。 该解决方案很可能会消除振动源,应寻求专家的建议。

在具有流体动力轴承的旋转机器中,动态负载一般不常见,因此疲劳强度有限的巴氏合金通常仍是首选的轴承材料。 但随着机器速度和/或负载以及温度的升高,这种情况正在改变。 可获得特殊金属材料组合,尤其是 聚合物 材料来满足这些需求。

失去间隙

轴承表面摩擦可能是因在必须从冷却状态快速启动的机器上使用紧密间隙而产生的。 油膜内产生的热可能导致轴温度比轴承壳体更快地上升。 轴的膨胀差异会暂时减小径向轴承间隙,在严重情况下,这可能导致在剖面孔轴承的最小间隙区域内发生金属接触。

对于可倾瓦径向轴承,情况更为严重,因为从轴瓦到壳体的热流动尤其差,这会导致在启动时轴瓦向内膨胀。

解决损坏

向轴承工程师咨询适合运行条件的建议设计间隙。 如果需要紧密轴承间隙来满足动态要求,则工程师将需要了解运行速度是快速加速(例如,在使用电机驱动时)还是缓慢加速(例如,在使用蒸汽轮机驱动时) 。

图 3:由于间隙不足而在上半部和下半部中均发生摩擦的白合金轴衬轮机轴承

偏心

轴承表面摩擦的另一个原因是轴与轴承表面之间未对准,这会导致轴承边缘的油膜破裂,以及导致径向轴承中产生明显的抛物线形摩擦。 在推力轴承中,支撑未对准会导致一侧的轴瓦受到摩擦,而另一侧的轴瓦未标记。

将未对准的影响理解为过大的稳态和动态负载可能有帮助。 径向轴承或推力轴承后面未对准的支撑外壳会导致过大的稳态负载,因为全部负载将仅落在轴承表面的一部分上。 转子不准确地运行(例如,失衡时)或推力环以斜盘动作运行(推力面未与转子轴线成直角)会导致过大的动态负载。

解决损坏

如果摩擦很轻微,则轴承可继续运行,因为其表面将“嵌入”到实际轴对准中,并且摩擦将保持稳定,不会逐渐变差。 在更严重的情况下,将需要更换轴承并纠正机器的对准。

如果在机器运行过程中未对准情况改变,请咨询轴承工程师,了解具有一些自对准能力的轴承设计,例如 可倾瓦径向轴承 或者 平衡式可倾瓦推力轴承

图 4:因桶装轴未对准导致的覆盖层镀铜轴承