轴承(Bearing)是当代机械设备中一种重要零部件。它的主要功能是支撑机械旋转体,降低其运动过程中的摩擦系数,并保证其回转精度。
船舶电动机作为船舶常用动力部件,给各种泵浦提供原始动力,因此船舶电动机的工作状态十分重要。最近发现船舶接连出现电动机轴承走外圆现象,给船舶造成一定的安全隐患。通过几个案例发现大部分都是将带止动环的轴承更换为了普通轴承引起的,这要求我们设备管理要注重细节。
轴承生产厂家繁多,轴承型式更是各式各样,每个厂家会有自己的代码标定,但外形尺寸都会遵循ISO标准进行生产。要了解轴承,首先我们要了解轴承代号的含义,一般轴承代号都会有三部分组成:前置代号+基本代号+后置代号
前置代号一般为轴承分部件代号如外圈结构、内圈结构等,基本代号通常为五位数数字,表示轴承的类型与尺寸等主要特征后置代号表示轴承的精度及材料等特征机械设备常用轴承主要有以下11个类型:•0 双列角接触球轴承•1 调心球轴承•2 调心滚子轴承和推力调心滚子轴承•3 圆锥滚子轴承•4 双列深沟球轴承•5 推力球轴承•6 深沟球轴承•7 角接触轴承•8 推力圆柱滚子轴承•N 圆柱滚子轴承和双列圆柱滚子轴承NN•U 外球面轴承
•QJ 四点接触球轴承
尺寸系列代号:用于表达相同内径但外径和宽度不同的轴承,见图。
外径系列代号:特轻(0,1),轻(2),中(3),重(4)
宽度系列代号:一般正常宽度为“0”,通常不标注。但对圆锥滚子轴承(7类)和调心滚子轴承(3类)等类型不能省略“0”。
内径代号:一般情况下轴承内径用轴承内径代号(基本代号的后两位数)x5=内径(mm),例:轴承6204的内径是04x5=20mm 。
常见特殊情况:
(一)当轴承内径小于20mm轴承内径尺寸为(mm) 10、 12、 15 、17对应内径代号为 00、 01、 02、 03如6202z轴承内径尺寸为15mm。
当轴承内径小于 10mm,直接用基本代号的最后一位表示轴承内径尺寸;例:轴承608Z,用基本代号'608’的最后一位8作内径尺寸,轴承 608Z 的内径为 8mm。以此类推 627 的内径为 7mm,634 的内径为 4mm。
轴承的内径不是5的倍数或者大于等于 500mm,内径代号用斜杠'/’隔开。另一种情况:有部分滚针轴承旧代号内径代号直接用'/’隔开。这几种情况'/’后边的几位数值为轴承内径尺寸。见下表示例:
后置代号有太多太多,每个厂家规定的后置代号也不相同,我们只以船上最为常用的深沟球轴承来进行探究。有几种不同的设计,首先密封型式及材料不同
密封盖的设计有:VV(非接触式密封盖) DDU(接触式密封盖) ZZ(防尘式密封盖)
前面二者(VV和DDU)都是橡胶密封,后面(ZZ)是金属盖密封。
在摩擦力矩方面:ZZ和VV型力矩小,DDU力矩大。原因是DDU是接触式密封。
在高速运转方面:ZZ和VV型都表现良好,而DDU由于是接触型,所以转速表现不佳。
脂密封性能:ZZ<VV<DDU,原因是DDU是接触式密封,油脂不易溢出。
防水性:ZZ和VV都不具备防水能力,DDU却表现良好。
防尘性能:ZZ<VV<DDU,密封的越紧肯定不易于尘埃进入。
适用温度:ZZ和VV都可以用在(-10°到110°)的环境中,DDU适用温度(-10°到100°)。
噪音大小:ZZ>DDU>VV。
所以说,6204VV轴承在各方面都优于6204ZZ轴承,这也就是6204VV比6204ZZ价格较贵的原因。
通过船舶轴承登记清单看,船上常见轴承后缀有CM、C3、N、NR、NRX等,CM为电机专用单列深沟球轴承及圆柱滚子轴承特殊游隙(非互换),C3也是轴承径向游隙等级,
C1 | C1游隙(小于C2游隙) |
C2 | C2游隙(小于标准游隙) |
C0 | 标准游隙(一般不标) |
C3 | C3游隙(大于标准游隙) |
C4 | C4游隙(大于C3) |
C5 | C5游隙(大于C4) |
CM | 通过电机专用单列深沟球轴承及圆柱滚子轴承特殊游隙(非互换) |
以船舶常用的电机特殊轴承62xx ZZ NCX举例,ZZ为防尘密封盖,NCX则为特殊设计的止动环。通常止动环为卡簧型式,防止轴承轴向移位,NCX则为特殊设计,该止动环为半圆环,具体工作原理应该是安装后轴承外圆如有转动,半圆环受摩擦力撑起增加阻力。另外有的NCX轴承止动环槽安装为O令,此种O令为高分子材质,也是为了增加轴承与轴承座之间的摩擦阻力防止轴承走外圆。
后缀代号太多,在此就不再一一列明,如有不明,可以在网上查找参考。
轴承接收检查:
每一个轴承产品都会在轴承产品本体上印有其品牌字样、标号等。虽然字体非常小,但是正规厂家生产的产品都采用了钢印技术印字,而且是在未经过热处理之前就进行压字,因此其字体虽然小,但是压凹得深,非常清晰。而通常情况下,仿冒产品的字体非但模糊,由于印字技术粗糙,字体浮于表面,有些甚至轻易地就可以用手抹去或者手工痕迹严重。
左手握住轴承体内套,右手小幅度的往复拨动外套使其旋转,听轴承运转过程中是否有杂响。由于大部分仿冒产品的生产条件落后,完全手工作坊式操作,在生产过程中轴承体内难免会掺进灰尘、沙子一类的杂质,所以在轴承旋转的时候会出现杂响或者运行不顺畅的现象。这一点是判断产品是否出自生产标准严格,并且用机器操作的正规厂商的品牌产品的关键。
表面是否有浑浊的油迹,这需要我们在购买进口轴承时应该特别注意。由于国内的防锈技术与国外先进制造国还有一定的差距,因此对轴承体进行防锈处理时很容易留下厚厚的油迹,用手接触时感觉粘粘稠稠的,而国外原装进口的轴承上几乎看不到任何防锈油的痕迹。据业内人士介绍,特别细心的人可以在进口轴承上闻到一种特殊的味道,这就是防锈油的味道。
安装注意事项:
一、对于开式或半开式轴承安装前要清洗轴承及相关零件,因为防锈油有一定黏着性,需要清洗掉,清洗后加装合适的润滑脂。对已经脂润滑的轴承及双侧有油封或防尘盖的密封轴承安装前则无需清洗。
二、检查相关零件的尺寸及精加工情况
三、安装方法
a.轴承的安装应根据轴承结构,尺寸大小和轴承部件的配合性质而定,压力应直接加在紧配合的套圈端面上,不能通过滚动体传递压力,往轴上装时敲内圈,往轴承座上装时敲外圈。
b.加热配合方法适用于过盈量较大的轴承的安装,热装前把轴承或可分离型轴承的套圈放入油箱中均匀加热80-100℃,然后从油中取出尽快装到轴上,为防止冷却后内圈端面和轴肩贴合不紧,轴承冷却后可以再进行轴向紧固。用油箱加热轴承时,在距箱底一定距离处应有一网栅,或者用钩子吊着轴承,轴承不能放到箱底上,以防沉杂质进入轴承内或不均匀的加热,油箱中必须有温度计,严格控制油温不得超过100℃,以防止发生回火效应,使套圈的硬度降低。
c.圆锥孔轴承可以直接装在有锥度的轴颈上,或装载紧定套和退卸套的锥面上,其配合的松紧程度可用轴承径向游隙减小量来衡量,因此,安装前应测量轴承径向游隙,安装过程中应经常测量游隙以达到所需要的游隙减小量为止,安装时一般采用锁紧螺母安装,也可采用加热安装的方法。
d.推力轴承的轴圈与轴的配合一般为过盈配合,座圈与轴承座孔的配合一般为间隙配合,因此这种轴承较易安装,双向推力轴承的中轴圈应在轴上固定,以防止相对于轴转动。轴承的安装方法,一般情况下是轴旋转的情况居多,因此内圈与轴的配合为过盈配合,轴承外圈与轴承室的配合为间隙配合。
按照轴承安装工艺要求安装时内外圈都会涂抹油脂,防止损伤轴跟轴承座,这种方式对于国产电机可能适用,但是对于日本产电机可能不适用,大家应该都知道日本产电机节能,那就要从节能处分析,一般国产电机轴承都比较难拆卸,这是因为配合间隙电机设计师都是按照书本要求过盈配合设计,这就造成加装的轴承间隙变小,阻力增加,相应的就会增加能耗。而日本产电机轴承安装基本都是0间隙配合,所以我们在船检修电机安装轴承都会比较轻松,如果涂抹油脂就会降低摩擦力增加轴承走外圆的几率。对于轴承走外圆的修理方式,我们学习时机修课讲用加装铜皮的方式,根据实际设备运行状况并不建议采用这种方式,因为该种方式铜皮受热后变软,会脱落进入定转子之间导致电机烧损。而采用镶套方式修理的电机,由于该工艺对同心度及装配间隙要求比较高,如果处理不合理也会导致电机损坏。因此修理轴承走外圆的电机需要选择专业的服务厂家,保修期要适当延长,并且给船上配备备用电机,对于重要设备的电机轴承座不建议采用修理的方式,直接换新处理。
镶套修理过的电机
总结:轴承是机械设备旋转件重要的支撑部件,更换轴承时合理选择工具,选择适宜的装配方式,不要盲目用力,对于特殊要求的轴承一定要使用同型号的轴承,特别注意电机轴承型号一定要从电机铭牌上查找,不要从说明书及以往记录中摘取。对于重要部件的轴承如分油机横轴、立轴的轴承一定要从备件中申请,不要从物料中申请。细化设备管理,防止机损事故发生。以上均为个人浅见,不妥之处敬请指正!
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