
温度异常升高是圆锥滚子剖分轴承运行过程中最常见的故障之一,若未能及时排查解决,会加速轴承磨损、降低润滑效果,严重时可能导致滚道烧伤、滚子粘连甚至设备停机,造成经济损失。圆锥滚子剖分轴承因存在剖分面结构,其温度异常成因除常规因素外,还涉及剖分面贴合精度、密封装配等特殊问题。本文结合工业实操经验,系统梳理温度异常升高的核心成因、分步排查流程及针对性解决对策,同时给出预防措施,帮助现场作业人员快速处置该类故障。
一、温度异常升高的核心成因解析
(一)润滑系统适配性问题
润滑是轴承散热、减磨的核心保障,润滑不当是温度升高的首要原因。一是润滑脂填充量不合理,填充过多会导致轴承内部散热空间不足,运行时摩擦产生的热量无法及时散发,聚集后引发温度骤升;填充过少则无法形成完整油膜,金属间直接摩擦加剧,热量生成量激增。二是润滑脂型号与工况不匹配,如高温环境选用普通锂基润滑脂,其耐高温性能不足,易发生氧化变质,失去润滑作用;低温环境选用粘度较高的润滑脂,会增加摩擦阻力,导致发热增加。三是润滑脂老化或污染,长期运行后润滑脂会因氧化、混入杂质(粉尘、金属碎屑)而性能下降,润滑效果变差,摩擦发热加剧。
(二)剖分结构装配精度不足
圆锥滚子剖分轴承的剖分面是区别于整体式轴承的核心结构,其装配精度直接影响运行发热情况。一是剖分面贴合不严,若安装时剖分面存在杂质、定位销未准确就位,或螺栓紧固力矩不均,会导致剖分面出现间隙,运行时轴承内部受力不均,产生额外摩擦热。二是剖分面变形,运输或安装过程中若对剖分面造成撞击、挤压,会导致其平面度超差,装配后无法紧密贴合,进而引发振动和发热。三是轴承与轴颈、轴承座孔配合不当,过盈量过大时会导致轴承内部游隙变小,运行时摩擦阻力增加;过盈量过小则会产生相对滑动,两者均会加剧发热。
(三)游隙调整与运行工况偏差
轴承游隙是保证其正常运行的关键参数,游隙不当或工况超标会直接导致温度升高。一是游隙过小,安装时若未按工况需求调整游隙,或因配合过盈量过大压缩游隙,会导致轴承滚动体与滚道之间的接触压力增大,摩擦加剧,热量生成增多,尤其在高速运行时更为明显。二是运行工况超出设计范围,设备实际负载超过轴承额定承载能力,或运行转速超过极限转速,会导致轴承内部受力异常,摩擦发热激增;此外,设备振动过大也会传递至轴承,加剧内部摩擦,引发温度升高。
(四)密封防护与散热不良
密封与散热问题会导致热量无法散发或杂质侵入,间接引发温度升高。一是密封件安装不当或老化,密封件唇口扭曲、变形,或与轴颈配合过紧,会增加运行阻力,产生额外摩擦热;密封件老化破损则会导致杂质侵入,加剧内部磨损发热。二是散热通道堵塞,轴承端盖、注油嘴等部位被杂物遮挡,或密封腔过于封闭,会导致轴承运行产生的热量无法及时散发,聚集在内部引发温度升高。三是作业环境温度过高,在高温、多尘环境下运行时,环境热量会传递至轴承,同时杂质易侵入,双重作用下导致温度异常。
二、温度异常升高的分步排查流程
(一)紧急处置:停机降温与安全防护
发现轴承温度异常升高(通常温升超过35℃、最高温度超过70℃,或温度持续上升)时,需立即采取紧急措施。首先启动设备停机程序,切断电源,悬挂“禁止合闸”标识,避免误操作;等待轴承自然降温至室温,禁止用冷水直接冲洗高温轴承,防止轴承因热胀冷缩发生变形或开裂。同时,作业人员需佩戴防烫手套、防护眼镜等防护装备,避免高温烫伤。降温过程中,记录停机时的温度、运行时长、负载情况等数据,为后续排查提供依据。
(二)外观与基础参数排查
外观检查:观察轴承端盖、剖分面是否有漏油、渗油现象,判断润滑脂是否过量或密封失效;检查密封件是否完好,有无老化、变形、破损;清理轴承周边杂物,查看散热通道是否畅通。2. 螺栓紧固检查:用力矩扳手按“对角均匀”原则,复核剖分螺栓紧固力矩,确保符合厂家规定(一般为20-80N·m,根据螺栓规格调整),排查是否存在螺栓松动导致剖分面贴合不严。3. 间隙初步测量:用塞尺测量剖分面间隙,若全周间隙不均匀或最大值超过0.02mm,说明剖分面存在贴合问题;用百分表测量轴颈径向跳动,若误差超过0.03mm,需进一步检查配合精度。
(三)润滑系统深度排查
润滑脂状态检查:打开注油嘴或拆卸部分端盖,取出少量润滑脂,观察其颜色、状态,若润滑脂发黑、结块、有异味,说明已老化变质;若润滑脂过多且伴有油污溢出,说明填充量超标;若润滑脂干燥、量少,说明填充不足。2. 润滑脂型号核对:对照设备图纸和轴承说明书,确认当前使用的润滑脂型号是否适配工况,高温环境需选用聚脲基等耐高温润滑脂,低温环境需选用合成脂,重载环境需选用极压润滑脂。3. 注油通道检查:用无水乙醇清洁注油通道,排查是否存在堵塞情况,确保润滑脂能顺利填充至轴承内部。
(四)游隙与配合精度排查
游隙测量:采用塞尺或专用游隙测量工具,测量轴承实际游隙,对比说明书规定的标准游隙(常规场景0.05-0.15mm,高速、高温场景需增大20%),若游隙过小,需排查配合过盈量或预紧力是否超标;若游隙过大,需检查轴承是否磨损。2. 配合精度检查:用百分表测量轴颈圆度、圆柱度,误差需≤0.005mm;用塞尺检查轴承座孔同轴度,偏差不超过0.02mm/100mm;若超差,说明轴颈或轴承座孔存在磨损、变形,需进行修复。3. 剖分面精度检查:拆卸轴承,用平尺和塞尺测量剖分面平面度,误差需≤0.01mm,若超差,说明剖分面变形,需进行打磨修复或更换轴承。
(五)工况与设备联动排查
若上述排查未发现问题,需结合设备整体运行情况进一步分析。一是核查实际运行工况,确认设备负载是否超过轴承额定承载能力,运行转速是否超过极限转速,若存在过载、超速情况,需调整设备运行参数。二是检查设备振动情况,用振动检测仪测量设备振动速度有效值,若超过4.5mm/s,说明设备存在异常振动,需排查电机、联轴器等部件,避免振动传递至轴承。三是检查作业环境,若环境温度过高、粉尘过多,需采取降温、防尘措施,改善轴承运行环境。
三、针对性解决对策
(一)润滑系统优化
调整润滑脂填充量:若润滑脂过多,打开放油嘴排出多余部分,确保填充量为轴承内部空间的1/3-1/2;若填充不足,补充适配型号的润滑脂,填充后转动轴2-3圈,确保润滑脂均匀分布。2. 更换适配润滑脂:若润滑脂老化、变质或型号不匹配,彻底清除旧润滑脂,用无水乙醇清洁轴承内部和注油通道,再填充适配工况的新润滑脂。3. 建立定期润滑台账:根据工况设定润滑脂更换周期(一般每运行2000-5000小时更换一次),记录更换时间、型号、填充量等数据,避免润滑失效。
(二)剖分结构与配合精度修复
剖分面修复:若剖分面存在杂质,清理后重新装配,确保定位销准确就位,按规定力矩对角均匀紧固螺栓;若剖分面变形,用800-1200目砂纸轻磨,确保平面度误差≤0.01mm,无法修复时更换轴承。2. 配合精度调整:若轴颈、轴承座孔磨损超差,采用电镀、喷涂等方式修复,或更换对应部件,确保轴颈表面粗糙度Ra≤0.8μm,轴承座孔表面粗糙度Ra≤1.6μm;调整配合过盈量,确保符合说明书要求。3. 密封件更换:若密封件老化、变形或配合过紧,更换新密封件,安装前在唇口涂抹一层润滑脂,确保唇口朝向介质侧,与轴颈配合间隙控制在0.1-0.2mm。
(三)游隙调整与工况优化
游隙调整:通过增减轴承端盖垫片或调整预紧螺栓,将轴承游隙调整至标准范围,常规场景0.05-0.15mm,高速、高温场景增大20%,调整后用塞尺复核。2. 工况参数优化:若存在过载、超速情况,调整设备运行参数,确保负载和转速在轴承额定范围内;若设备振动超标,排查并修复电机、联轴器等部件,减少振动传递。3. 环境改善:清理轴承周边散热通道,确保通风良好;高温环境下搭建遮阳棚或安装散热风扇,低温环境下提前预热轴承;多尘环境下加装防尘罩,避免杂质侵入。
(四)严重故障处置
若排查发现轴承滚道、滚子存在磨损、点蚀、裂纹等损伤,或剖分面严重变形无法修复,需立即更换轴承。更换时严格按照圆锥滚子剖分轴承拆卸、安装流程操作,确保装配精度;更换后进行空载和负载试运行,监测温度、振动等参数,确认无异常后再投入正常运行。
四、温度异常升高的预防措施
规范安装流程:严格按照安装前准备、核心安装流程操作,重点把控剖分面清洁度、螺栓紧固力矩、游隙调整等关键环节,避免装配误差。 定期巡检维护:每日巡检1-2次,用红外测温仪、振动检(注:文档部分内容可能由 AI 生成)测仪监测轴承温度、振动,记录数据变化趋势;定期更换润滑脂、复核精度、更换密封件,建立全生命周期维护台账。工况适配管控:确保设备运行负载、转速符合轴承额定要求,避免过载、超速运行;根据作业环境选择适配的润滑脂和密封形式,高温、多尘、潮湿环境采取针对性防护措施。人员技能提升:对现场作业人员进行专业培训,熟悉轴承结构、操作流程及故障排查方法,首次操作需有经验人员现场指导,避免违规操作。
五、结语
圆锥滚子剖分轴承温度异常升高并非偶然,核心源于润滑、装配、工况、散热等多方面因素叠加。现场处置时,需遵循“紧急停机-分步排查-精准施策”的逻辑,先快速定位成因,再采取针对性解决对策,避免盲目操作扩大故障。同时,通过规范安装、定期维护、工况管控等预防措施,可有效降低温度异常发生率,延长轴承使用寿命,保障设备稳定运行。实际操作中,需结合设备具体工况和轴承型号,灵活调整排查与解决方案,确保处置效果。
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