七年皮带轮组:惰轮轴承异响:润滑脂干涸周期
在网络上看到一位网友分享的他在机械维修车间的一段经历。他说在他们厂里有一台已经运行了七年的设备,这台设备上的皮带轮组一直好好的,但是最近却出现了很讨厌的问题。每次设备运转起来,皮带轮组里的惰轮就会发出一种奇怪的异响,就像是小老鼠在里面磨牙一样。这可愁坏了维修的师傅们,这台设备在他们的生产线上可是非常重要的,一旦它出现故障,整个生产线的节奏都会被打乱。
我们先来了解一下皮带轮组中的惰轮。在皮带的传动系统中,惰轮的主要作用是改变皮带的走向,从而调整各个皮带轮之间的中心距,让整个传动系统能够更好地布局。它虽然不像主动轮和从动轮那样直接传递动力,但也是整个皮带轮组不可或缺的部分。而在这个网友提到的设备里,已经平稳运行了七年,这么长的时间里一直没有出现问题,可突然就因为惰轮轴承异响这个毛病而“趴窝”了。
那么为什么会发生这种情况呢?其实,这很可能和惰轮轴承的润滑脂有着密切的关系。我们先从新的惰轮轴承说起。在刚安装到皮带轮组上的时候,惰轮轴承里的润滑脂是处于饱和状态的。就像是一个装满水的杯子一样,没有一点空隙。这个时候,轴承的各个部件之间的摩擦是比较小的,能够顺畅地运转。一般来说,新的惰轮轴承在正常工况下,每分钟的转速在300 - 500转的时候,摩擦力会让轴承内部的温度升高到30 - 40摄氏度。这是因为在转动过程中,零件的表面之间虽然有润滑脂的存在,但仍然会有一些微观的摩擦存在。
随着时间的推移,设备在运行过程中,由于振动、温度变化等因素,轴承里的润滑脂会逐渐被消耗。以常见的工业设备为例,如果每天运行8小时,每个月的运行时间为20×8 = 160小时左右,在运行了大概三年的时候,也就是36个月,大约消耗了总润滑脂的20% - 30%。这个时候,轴承内部的润滑脂含量可能减少到了原来的70% - 80%。这种润滑脂含量的降低会带来一系列的影响。
我们可以通过对比来更好地理解。假设两个相同的惰轮轴承,一个按照正常的保养流程每隔半年补充一次润滑脂,另一个从不补充润滑脂。经过两年的时间,按时补充润滑脂的轴承的磨损系数可能只有1.2 - 1.3,而不补充润滑脂的轴承磨损系数可能会达到1.8 - 2.1。这个磨损系数的上升,意味着轴承内部的零件磨损加剧,相互之间的间隙也会增大。
当轴承在缺油的状态下继续运转时,零件之间的摩擦力会显著增大。每分钟300转的时候,在正常润滑脂充足的情况下,摩擦力对零件的磨损可能只是微乎其微,可一旦润滑脂干涸,磨损系数会大大上升。而且,轴承在缺乏润滑的情况下,温度升高的幅度也非常大。在正常润滑时温度升高30 - 40摄氏度,而润滑脂干涸后,当转速达到同样的300转,温度可能会升高到50 - 60摄氏度甚至更高。这种高温会使轴承内部的零件材质发生变化,硬度降低,进一步降低轴承的使用寿命。
再回到我们那台运行了七年的设备。经过七年的运行,就算它每年只有部分时间在使用,这七年里它的惰轮轴承可能已经消耗了绝大部分的润滑脂。从设备开始运行的第一年,假设初始润滑脂量为100单位,到第七年的时候,可能只剩下不到10%的单位。这就使得轴承内部处于一种干涸的状态。
那么如何判断惰轮轴承的润滑脂是否干涸呢?我们可以从一些外在的现象来判断。首先就是异响,就像我们网友遇到的情况。当轴承缺乏润滑时,零件之间的不规则摩擦会产生一种独特的高频或者低频的噪音。正常的轴承运转声音是比较平稳、规律的,而缺油的轴承声音会变得嘈杂且刺耳。
还有就是轴承的温度。我们可以用一个简易的温度测量仪来测量。如果轴承的正常工作温度在30 - 40摄氏度,当测量到温度上升到50摄氏度以上,并且排除其他可能导致温度升高的因素,比如设备过载、散热不良等,那么很有可能就是轴承润滑脂干涸造成的。
那针对这种情况,我们应该如何解决呢?如果是在设备小修或者定期维护的时候发现这种情况,我们可以对惰轮轴承进行拆解。拆解的时候要注意按照正确的顺序操作,避免损坏零件。将旧的润滑脂清理干净,同时检查轴承内部的零件磨损情况。如果磨损不是很严重,可以更换新的润滑脂,目前比较先进的耐高温、高速的润滑脂在相同工况下可以保证2 - 3年甚至更久的润滑效果。如果是磨损比较严重,那可能就需要更换整个惰轮轴承了。在安装新轴承的时候,也要注意正确的安装方法,比如要用专门的安装工具,避免暴力安装对轴承造成损伤。
而且,对于这类重要的设备,在日常维护中不仅要关注惰轮轴承,对于其他的关键部件也要定期进行检查和保养。比如皮带轮的表面是否有磨损、皮带的松紧度是否合适等。如果皮带的松紧度不合适,会增加皮带的磨损,也会影响整个皮带轮组的传动效率。
我们再看看不同环境下对惰轮轴承的影响。在湿度较大的环境下,如果没有良好的防护措施,水分可能会混入到润滑脂中,导致润滑脂变质,就像新鲜的牛奶被细菌污染了一样,失去了原本的作用。这种情况下,轴承的润滑效果会大打折扣。相比之下,在干燥的环境中,轴承的维护相对容易一些,但也不能忽视定期检查和保养。
在设备的运行负荷方面,如果设备长期处于高负荷运行,那么对惰轮轴承的磨损也会比正常负荷大很多。这就好比一个人长期背负着很重的东西,身体的关节会比正常情况下更容易受损。所以,要根据设备的设计参数合理调整设备的运行负荷,不能为了追求产量或者效率而过度使用设备。
从设备的寿命周期来看,这台运行了七年的设备已经接近了其预计的使用寿命。所以对于它的部件,尤其是像惰轮轴承这样的关键部件要格外关注。如果我们能够在早期发现润滑脂干涸的问题并及时解决,就有可能延长设备的整体使用寿命,为企业的生产经营节省大量的成本。
在机械设备的世界里,一个小小的惰轮轴承的异响可能预示着背后一系列的大问题。而润滑脂干涸周期更是一个需要我们精准把控的关键因素。通过对这个七年皮带轮组的故事分析,我们能够更加深入地了解机械设备的维护原理和方法,这对于保障各种机械设备的正常运行有着至关重要的意义。