碩士論文投稿油液分析在軋輥軸承故障診斷的應(yīng)用

　　這篇碩士論文投稿發(fā)表了在軋輥軸承故障診斷的應(yīng)用，論文探討了某冷軋板廠連軋機(jī)組使用的4輥軋機(jī)結(jié)構(gòu)，分析了故障出現(xiàn)原因，并給出了相應(yīng)的診斷方案，初步判斷了軸承燒毀的原因，根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析探討。

　　摘要：某冷軋板廠使用新配方軋制油后，冷軋軋輥軸承燒毀的頻率增大。將新配方軋制油按不同比例與軸承潤(rùn)滑脂進(jìn)行了混兌試驗(yàn)，結(jié)果表明軋制油對(duì)潤(rùn)滑脂的防腐性和膠體穩(wěn)定性產(chǎn)生較大影響，是軸承燒毀的主要原因。

　　關(guān)鍵詞：碩士論文投稿,油液分析,軋輥軸承,預(yù)防維修,故障診斷

　　1故障現(xiàn)象

　　某冷軋板廠連軋機(jī)組使用的4輥軋機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示，軋輥圓柱滾子軸承采用2#鋰基脂潤(rùn)滑，正常使用壽命一般在1500h以上[1]，由于工藝原因，該軸承在運(yùn)行過程中會(huì)混入少量的軋制油，但自投產(chǎn)以來設(shè)備一直運(yùn)行正常。2014年10月該公司采購(gòu)了一批新的軋制油，該批次的揮發(fā)油進(jìn)行了產(chǎn)品升級(jí)，優(yōu)化了軋制油的揮發(fā)性能，但自從使用新的軋制油以后，連軋機(jī)組冷軋軋輥軸承故障燒毀的頻率明顯增大，故障軸承的在線時(shí)間僅不到80h，個(gè)別軸承甚至35h就出現(xiàn)軸承潤(rùn)滑脂燒干的現(xiàn)象而不得拆換下線。對(duì)拆下的軸承進(jìn)行觀察發(fā)現(xiàn)，軸承潤(rùn)滑脂普遍出現(xiàn)干涸現(xiàn)象(圖2)，滾柱上邊緣有高溫加熱的痕跡(圖3)，部分軸承滾道上出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象。

　　2診斷方案

　　2.1故障原因初步判斷從故障的特征表現(xiàn)，初步判斷軸承燒毀的原因可能有以下2個(gè)方面[2]：(1)新潤(rùn)滑脂性能不合格;(2)新配方軋制油影響了潤(rùn)滑脂的性能。2.2診斷方案根據(jù)故障原因的初步判斷，制定以下診斷方案[3]。(1)對(duì)軋輥軸承用新潤(rùn)滑脂進(jìn)行全面分析，評(píng)價(jià)潤(rùn)滑脂是否合格。檢測(cè)項(xiàng)目見表1。(2)采用熱混兌方法，模擬現(xiàn)場(chǎng)逐步升溫至80℃[2]、攪拌狀態(tài)下，將潤(rùn)滑脂和軋制油分別按照9∶1，5∶5的比例進(jìn)行混兌，對(duì)混兌后的樣品按表2所示的項(xiàng)目進(jìn)行檢測(cè)，評(píng)定軋制油對(duì)潤(rùn)滑脂性能的影響。

　　3檢測(cè)數(shù)據(jù)分析

　　3.1潤(rùn)滑脂檢測(cè)結(jié)果分析潤(rùn)滑脂檢測(cè)結(jié)果見表3，其各項(xiàng)指標(biāo)符合GB/T7323-20082#極壓鋰基潤(rùn)滑脂的國(guó)家質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[4]。3.2混兌試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果及分析3.2.1銅片腐蝕將軋制油加入潤(rùn)滑脂中充分混兌后，觀察混合物的銅片腐蝕性能(100℃，24h)。(1)沒有軋制油時(shí)，銅片腐蝕等級(jí)為1b，此時(shí)銅片顏色不變，試驗(yàn)后的潤(rùn)滑脂顏色與新脂無異(圖4)。(2)當(dāng)油脂比例為1∶9時(shí)，銅片腐蝕等級(jí)為2a，此時(shí)銅片基體顏色不變，表面局部變黑，試驗(yàn)后的潤(rùn)滑脂顏色較新脂加深(圖5)。(3)當(dāng)油脂比例為5∶5時(shí)，銅片基體顏色不變，銅片腐蝕等級(jí)為3b，此時(shí)銅片表面變黑，局部有變紫現(xiàn)象，試驗(yàn)后的潤(rùn)滑脂已經(jīng)變成黑色(圖6)。試驗(yàn)結(jié)果表明，軋制油與潤(rùn)滑脂混兌后，一方面影響潤(rùn)滑脂的防腐性能，另一方面會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑脂氧化顏色加深，且軋制油比例越高，銅片的腐蝕程度和潤(rùn)滑脂氧化程度越深。3.2.2最大無卡咬負(fù)荷PB最大無卡咬負(fù)荷檢測(cè)結(jié)果見表4，測(cè)試結(jié)果顯示，軋制油與潤(rùn)滑脂按1∶9和5∶5比例混合后，混合樣的PB結(jié)果無變化。3.2.3燒結(jié)負(fù)荷PD燒結(jié)負(fù)荷檢測(cè)結(jié)果見表5，燒結(jié)試驗(yàn)表明，軋制油與潤(rùn)滑脂按1：9和5：5比例混合后，混合樣的PD值與比混合前潤(rùn)滑脂相比略有降低。3.2.4蒸發(fā)量蒸發(fā)量檢測(cè)結(jié)果見表6，測(cè)試結(jié)果顯示，軋制油與潤(rùn)滑脂按1：9混合后，混合樣的蒸發(fā)量與潤(rùn)滑脂相比明顯變高，表明混入軋制油對(duì)潤(rùn)滑脂的蒸發(fā)量產(chǎn)生影響，會(huì)加速潤(rùn)滑脂中基礎(chǔ)油的蒸發(fā)。3.3故障分析軸承在運(yùn)行過程中會(huì)不可避免地混入軋制油，軋制油的性能會(huì)對(duì)軸承潤(rùn)滑脂產(chǎn)生一定的影響。混入軋制油后，潤(rùn)滑脂的抗腐蝕性能和極壓抗磨性能下降，這一方面會(huì)導(dǎo)致軸承表面金屬腐蝕，另一方面會(huì)導(dǎo)致油膜強(qiáng)度降低，引發(fā)疲勞點(diǎn)蝕[5]。此外，混入軋制油后潤(rùn)滑脂蒸發(fā)損失增加，一方面與混油有關(guān)，軋制油混入潤(rùn)滑脂后，對(duì)潤(rùn)滑脂進(jìn)行了稀釋，使得潤(rùn)滑脂的膠體結(jié)構(gòu)被破壞，高溫高壓下，潤(rùn)滑脂中的部分基礎(chǔ)油更容易析出流失，導(dǎo)致潤(rùn)滑脂變干[6];另一方面與軋制油的揮發(fā)性有關(guān)，軋制油在經(jīng)過配方改良后，揮發(fā)性得以提升，當(dāng)潤(rùn)滑脂中混入軋制油后，基礎(chǔ)油的揮發(fā)性受到影響，即提高軋制油揮發(fā)性的因素同樣也提高了基礎(chǔ)油的揮發(fā)性，在軸承運(yùn)行時(shí)，潤(rùn)滑脂中的基礎(chǔ)油在高溫下加速揮發(fā)，并在金屬的催化作用下加速氧化，使得軸承潤(rùn)滑脂短期內(nèi)干涸變硬，失去潤(rùn)滑作用，最終導(dǎo)致軸承燒毀。

　　4結(jié)論

　　(1)潤(rùn)滑脂中混入軋制油會(huì)降低潤(rùn)滑脂的防腐性和極壓抗磨性能，并對(duì)潤(rùn)滑脂的膠體穩(wěn)定性和基礎(chǔ)油揮發(fā)性能產(chǎn)生影響，不僅會(huì)使軸承表面出現(xiàn)腐蝕和點(diǎn)蝕，還會(huì)使?jié)櫥兂碜冇玻?rùn)滑作用，這是導(dǎo)致該起故障的主要原因。(2)軋制油配方更新，揮發(fā)性提高是導(dǎo)致該起事故的重要原因，實(shí)際應(yīng)用中，潤(rùn)滑系統(tǒng)中某一因素的改變都可能導(dǎo)致潤(rùn)滑失效，制定合適的分析方案模擬現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，可以有效地對(duì)設(shè)備潤(rùn)滑情況進(jìn)行評(píng)估。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1]黃慶學(xué)，陳占福.軋機(jī)軸承與軋輥壽命研究及應(yīng)用[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2003.

　　[2]黃志堅(jiān).軋機(jī)軋輥與軸承使用維修技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008.

　　[3]汪德濤，林亨耀.設(shè)備潤(rùn)滑手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

　　[4]中國(guó)石油化工股份有限公司科技開發(fā)部編.石油產(chǎn)品國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)匯編[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005.

　　[5]楊國(guó)安.滾動(dòng)軸承故障診斷實(shí)用技術(shù)[M].北京：中國(guó)石化出版社，2012.

　　[6]黃文軒.潤(rùn)滑劑添加劑性質(zhì)及應(yīng)用[M].北京：中國(guó)石化出版社，2012.

　　作者：何偉楚 趙暢暢 楊智宏 單位：廣州機(jī)械科學(xué)研究院有限公司

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