книги из ГПНТБ / Монтаж и эксплуатация подшипниковых узлов Е. Г. Рабинер. 1960- 16 Мб

ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОДШИПНИКОВЫХ УЗЛОВ

УХОД ЗА ПОДШИПНИКОВЫМИ ОПОРАМИ ВО ВРЕМЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Для обеспечения нормальной работы и максимального срока службы подшипников за подшипниковыми опорами в процессе экс­

плуатации должно быть установлено систематическое наблюдение. На большинстве предприятий за подшипниками наблюдают специ­

ально выделенные работники, чаще всего из отдела главного

механика.

Основными факторами, характеризующими работу подшипнико­ вых опор оборудования, являются: температура корпуса, характер шума подшипников, выявляемый при прослушивании, состояние и эффективность уплотняющих устройств, а также точность вращения подшипников в случае их установки в прецизионном оборудовании.

Если в результате осмотра и прослушивания будет установлено, что температура корпуса1 чрезмерно высока для данных условий эксплуатации и при работе подшипника возникает ненормальный шум и удары или, наконец, что наблюдается интенсивная утечка смазки из корпуса, то необходимо при первой возможности разо­

брать подшипниковый узел, выявить причины, вызвавшие ненормаль­ ности в работе опоры, и только после полного их устранения допу­

ходимость разборки и сборки опоры, их надо производить в полном

соответствии с правилами демонтажа и монтажа, изложенными в соответствующих разделах.

Повышенное нагревание подшипниковых опор может быть вы­ звано различными причинами, основными из которых являются сле­

дующие:

1. Трение между вращающимися и невращающимися деталями,

сопрягающимися с подшипником, а также повышенное трение уплот­ няющих устройств о вал.

2.Применение некачественной смазки или несоответствие ее усло­

виям работы опор.

3.Дефекты сборки или неправильная регулировка подшип­

ников.

4.Неправильные выбор и применение подшипника.

220

Во многих случаях причиной нагревания является чрезмерное наполнение корпусов смазкой (особенно при высоких числах обо­

ротов), при этом для снижения температуры иногда достаточно бывает уменьшить количество смазки.

7. Чрезмерное загрязнение подшипника посторонними твердыми частицами во время монтажа вследствие дефектов в уплотняющих устройствах и подачи в подшипники загрязненной смазки. Подроб­ нее вопрос о характере шума и причинах его возникновения осве­ щен на стр. 145.

Если узлы работают нормально, то, помимо внешнего осмотра подшипников, следует постоянно и систематически наблюдать за их

состоянием, своевременно добавлять и менять смазку. Это надо делать по заранее составленному графику в соответствии с условиями эксплуатации и сортом применяемой в каждом отдельном узле смазки. Особенное внимание необходимо уделять высокооборотным узлам, в которых для подачи смазки применяются капельные мас­ ленки, фитили или другие устройства, и периодически проверять исправность масленок и других смазочных устройств. Более по­ дробно вопрос о смазке освещен на стр. 226.

Для повышения долговечности подшипников в правильно орга­ низованном подшипниковом хозяйстве надо, кроме внешнего осмотра и регулярного наблюдения, производить ревизии с обяза­

тельным вскрытием корпусов и детальной проверкой состояния под­ шипников. Особое значение ревизия приобретает при эксплуатации крупногабаритных узлов, как например, валковых опор прокат­ ных станов, опор шестеренчатых клетей, редукторов и другого оборудования.

Ревизия должна проводиться через определенные периоды,

независимо от того, имеются внешние признаки ненормальной работы подшипников или нет. Сроки ревизии определяются в соответствии с условиями работы и конструкцией подшипникового узла. Обычно эти сроки следует согласовывать со сроками капитального и сред­ него ремонта оборудования.

Кроме того, при ревизии должен быть произведен профилакти­ ческий ремонт подшипникового узла, который во многих случаях

предупреждает преждевременный выход подшипников из строя.

При ревизии узла в первую очередь проверяется следующее:

1.Количество смазки в опоре и ее состояние.

2.Состояние поверхностей деталей и уплотнительных уст­

ройств .

При обнаружении задиров на поверхностях лабиринтных уплот­ нений нужно радиальные и осевые зазоры лабиринта соответствую­ щей обработкой довести до необходимых величин.

3. Состояние рабочих поверхностей колец, тел качения и сепара­ торов подшипника. При обнаружении цветов побежалости и задиров

на кольцах и роликах, а также расшатанных стоек сепараторов под­ шипники следует демонтировать и передать в ремонт. Штампован­ ные сепараторы бракуются в зависимости от степени провисания.

4. Осевая игра у регулируемых типов подшипников.

221

Регулировку осевой игры подшипников следует производить

согласно правилам, изложенным. в разделе «Регулировка осевой игры радиально-упорных и упорных шарико- и роликоподшипников».

5. Шум при работе подшипниковой опоры. Повышенный шум

может быть вызван сильным загрязнением подшипника или значи­

тельным износом его дорожек качения, роликов и сепараторов.

При этом следует иметь в виду, что неправильное зацепление шесте­

рен или неточная центровка валов спаренных машин могут созда­ вать ложное представление о шуме в подшипниковом узле. По резуль­

татам осмотра устанавливается возможность дальнейшей эксплуата­

ции подшипников. Основными браковочными признаками подшип­ ников являются следующие:

а) сколы и трещины на дорожках, телах качения и рабочих бортах колец;

б) разрушение сепараторов; в) коррозия, забоины, раковины или шелушение на дорожках

колец или телах качения.

Вследствие большой материальной ценности и тяжелых условий эксплуатации четырехрядных конических роликовых подшипников в опорах клетей прокатных станов ниже более подробно изла­ гаются вопросы их эксплуатации.

На практике сравнительно редко в крупногабаритных ролико­ подшипниках разрушаются одновременно все детали. Чаще всего делаются непригодными ролики, в то время как остальные детали подшипника находятся в хорошем состоянии. При этом ролики в большинстве имеют дефекты не в результате естественного износа подшипника, а из-за неудовлетворительного качества металла,

термической обработки и др. В таких случаях на некоторых метал­ лургических заводах успешно практикуется ремонт четырехрядных конических роликоподшипников, при котором дефектные ролики заменяются новыми роликами, специально изготовленными подшип­

никовыми заводами. При этом необходимо, чтобы новые ролики по размерам полностью соответствовали остальным роликам подшип­ ника. Такой ремонт нужно считать весьма целесообразным и широко его практиковать, потому что он позволяет значительно увеличить

долговечность подшипников.

Для работы крупногабаритных подшипников валков большое

по шейке валка. Проворачивание вызывается тем, что диаметр шейки валка меньше диаметра отверстия подшипника. В связи

с этим внутреннее кольцо и шейка будут работать, как пара фрик­ ционных колес с внутренним зацеплением. Проворачивание колец подшипника по шейке валка вызывает износ последних.

В табл. 31 приведены величины максимально допустимого износа шейки, при котором дальнейшая эксплуатация подшипника не реко­ мендуется.

222

По мере износа шейку валка целесообразно восстанавливать, если состояние и размеры поверхности бочки валка оправдывают

мероприятия по восстановлению его шеек. Для уменьшения интен­ сивности износа шейки валка рекомендуется не только хорошо отшлифовывать поверхность шейки, но и повышать ее твердость до максимально допустимых пределов. Желательно поверхностную

стей внутренних колец подшипника и шейки валка тугоплавкой

густой смазкой. Шейка смазывается непосредственно перед мон­ тажом подшипника или в процессе работы стана.

Для станов, имеющих сравнительно небольшую скорость прокатки

и невысокую температуру валков, при смазке шеек валков во время

монтажа подшипника (с учетом довольно частой перевалки валков), результаты получаются вполне удовлетворительными. В качестве густой смазки применяется консистентная смазка № 1 ОТУ. Реже применяется графитовая паста, приготовленная из коллоидального графита и машинного масла.

В некоторых случаях для станов, имеющих высокие скорости прокатки, применяют более эффективные способы введения смазки в зазор между шейкой валка и внутренними кольцами подшипника. На фиг. 242 показан один из таких способов, примененный в опорах

прокатных валков листового стана, конструкция которых разрабо­ тана ЦМТБ. Смазка подводится непосредственно под внутреннее

кольцо подшипников принудительно через специальный масляный канал, просверленный на некотором расстоянии от оси валка. Из этого канала смазка под действием центробежных сил поступает

по радиальным каналам на посадочную поверхность.

чески подавать смазку в процессе работы прокатного стана. При эксплуатации валковых опор, в которых смазка подается под вну­ тренние кольца подшипников через специальные каналы в шейках валков, необходимо следить, чтобы смазка к ним поступала регу­

лярно периодически и в достаточном количестве.

223

Периодичность пополнения канала смазкой зависит от конструк­ ции и режима работы опор, поэтому в каждом отдельном случае

она должна устанавливаться экспериментально.

Таким образом, интенсивность износа шейки валка и посадочных поверхностей подшипника зависит не только от скорости прокатки

и поверхностной твердости шейки. В значительной степени она

Фиг. 242. Подвод смазки непосредственно под внутреннее кольцо подшипника через специальный масляный канал в шейке валка.

зависит также от величины зазора между шейкой валка и отвер­ стием подшипника. Как уже отмечалось выше, только при вполне определенном посадочном зазоре можно обеспечить нормальную смазку шейки и кольца.

Практикой установлено, что нельзя производить посадку внут­ ренних колец четырехрядного конического роликоподшипника сред­

них размеров с зазором менее 0,050 мм.

При этом следует отметить, что легкоходовая посадка подшип­

ников на шейки прокатных валков вполне отвечает этому требова­ нию.

В процессе эксплуатации изнашиваются также и посадочные места подушек.

Для эффективного использования подшипников посадочные места подушек должны также проверяться и в случае необходимости

подвергаться профилактическому ремонту.

224

В табл. 32 приведены величины максимально допустимого износа посадочных мест в подушке, при котором дальнейшая эксплуатация

между собой части: первая, вторая, третья и четвертая.

Если, например, нагружалась первая часть дорожки качения, то при вторичной установке подшипника в подушку наружное кольцо поворачивается так, чтобы под нагрузкой находилась вто­

рая часть дорожки качения, и т. д.

Как уже отмечалось выше, эффективность работы опор прокат­ ных станов и достижение максимальной долговечности четырехряд­ ных конических роликоподшипников в значительной степени зави­

сят от организации системы их эксплуатации.

Практика показала, что при правильной постановке эксплуата­ ции можно достигнуть весьма существенных результатов.

Например, для достижения равномерного износа подшипников в опорах прокатных станов, состоящих из нескольких клетей с раз­

личными режимами работы, рекомендуется перестанавливать под­

шипники с одной клети на другую через определенные промежутки времени работы так, чтобы все подшипники работали в каждой клети примерно одинаковое время. При этом желательно, чтобы новые подшипники устанавливались вначале на менее нагруженную клеть, а затем переставлялись в другие клети с более высокими нагрузками.

Такая практика приводит к более равномерной нагрузке подшип­ ников на всех клетях.

Обычно срок службы подшипников, установленных в опорах металлопрокатных клетей станов непрерывной прокатки, опре­

деляется делением числа тонн прокатанного металла на часовую производительность стана. Чтобы располагать такими данными,

надо вести систематический учет работы подшипников.

Для этого следует систематически наблюдать за работой подшип­

ников и точно регистрировать срок службы подшипника в каждой

подушке и длительность эксплуатации его в различных рабочих

клетях прокатного стана. Данные эксплуатации подшипника запи­ сываются в карте, в которой должны быть указаны: цех, стан, место

установки подшипника (опорные или рабочие валки), система и сорт применяемой смазки. В карте записываются также номер, заводизготовитель и дата изготовления подшипника.

По данным, взятым из карты, без особого труда можно опре­

делить часы работы подшипника и общее количество проработанных часов или общий вес в тоннах прокатанного металла. По данным осмотра или ремонта, внесенным в эту карту, можно легко получить представление о работоспособности подшипника.

При введении рекомендуемой карты на предприятии должны

быть намечены и строго выполняться программа работ и периодич­

ность осмотра валковых опор для каждого стана в отдельности.

СМАЗКА ШАРИКО- И РОЛИКОПОДШИПНИКОВ

Основным назначением смазок является:

а) уменьшение трения между элементами подшипника;

б) отвод тепла, выделяющегося при работе подшипника;

в) предохранение подшипника от коррозии; г) повышение эффективности уплотнений путем заполнения зазо­

ров между вращающимися и неподвижными деталями узла; д) обеспечение бесшумного и ровного вращения.

Смазочные материалы, применяемые для шарико- и роликопод­

шипников, могут быть разбиты на две основные группы: жидкие смазки (минеральные масла) и пластические смазки (консистент­ ные смазки). Смазки должны удовлетворять следующим требованиям:

1. Консистентные смазки должны обладать химической и физи­ ческой стабильностью, а также хорошо выраженной пластичностью, т. е. сохранять заданную форму. Это означает, что консистентные смазки не должны расслаиваться и выделять мыло, которое при затвердевании может преждевременно вывести подшипник из строя.

Жидкие масла в процессе работы не должны выделять твердых

осадков, резко менять вязкость и окисляться (осмаливаться).

2. Смазка не должна содержать механических примесей (грязи, песка и т. д.), так как посторонние элементы действуют как абра­ зивный материал и ускоряют износ подшипников.

3., Смазки должны обладать минимальным внутренним трением,

гладкой неволокнистой однородной структурой и хорошей лип­

костью. Эти требования вызваны стремлением снизить непроизво­ дительные потери энергии внутри подшипников и имеют наиболь­ шее значение для машин, работающих при больших числах оборо­ тов, когда высокая рабочая температура подшипника вызывается повышенным внутренним трением между частицами смазки.

Волокнистые смазки непригодны для подшипников качения, так как вызывают повышение температуры подшипника и быстро теряют смазывающие свойства. .

226

4. Смазка не должна содержать свободную воду выше установлен­ ного предела, указанного в технических условиях, а также кислоты и другие примеси, вызывающие коррозию.

Смазка должна быть нейтральной и иметь слабощелочную реакцию.

ЖИДКИЕ СМАЗКИ

Жидкие смазки (минеральные масла)' имеют некоторые преиму­ щества по сравнению с пластическими смазками:

1. Они структурно более стабильны (постоянны), в связи с чем могут длительное время не терять смазывающих свойств при высо-- кой температуре и не проявлять склонности к заметному загустению при низкой температуре, в то время как консистентные смазки в этих условиях быстро теряют смазывающие свойства.

2. Обладают значительно меньшим внутренним трением, что позволяет применять их в точных приборах, в которых потери трения должны быть минимальными, и для подшипников, у которых окружная скорость вращения по дорожкам качения вращающегося

кольца превышает 7 м/сек.

с подшипниками скольжения или помещенных в один корпус с дета­ лями, для работы которых необходима жидкая смазка (например,

коробка передач, редукторы и др.), и для смазки подшипников с помощью масляного тумана или циркуляционной смазки, позволяю­ щих дозировать и фильтровать масло в процессе эксплуатации,

атакже осуществлять отвод тепла от подшипникового узла.

Кнаиболее существенным недостаткам жидких смазок следует

отнести:

а) возможность свободного вытекания из корпусов, вызывающую необходимость изготовления более сложного уплотнения;

б) необходимость частого пополнения смазки, вследствие чего требуются специальные устройства.

В качестве жидких .смазок для подшипников качения могут быть применены почти все хорошо очищенные минеральные масла

ные) не употребляются для смазки подшипников качения ни в чистом виде, ни в смеси с минеральными маслами из-за склонности их

кокислению и смолообразованию.

Основным параметром при выборе минерального масла является

его вязкость, так как чем больше вязкость, тем более прочную пленку дает смазка. Однако вместе с этим вязкие масла обладают большим внутренним трением.

Вязкость масла изменяется в зависимости от скорости, рабо­ чей температуры и давления.

При выборе масла следует учитывать, что чем тяжелее нагру­ жен подшипник, тем более вязкое масло должно быть подобрано. К сожалению, пока нет точных данных, определяющих для различ­ ных величин вязкости максимально допустимое рабочее давление, при котором еще гарантируется жидкостное трение, т. е. сохранение целостности масляной пленки между контактирующими поверхно­ стями.

Эти данные следует находить опытным путем.

Для оборудования, работающего в условиях высоких температур и агрессивных сред, большое значение имеет глубина очистки масла,

Масла неглубокой очистки быстро окисляются, образуя шлам и шлак на металле; поэтому в указанных условиях целесообразно

применять масла глубокой очистки.

Все жидкие масла, применяемые для смазки подшипников каче­ ния, можно отнести к двум группам: индустриальные масла и спе­ циальные масла.

Индустриальные масла

Индустриальные масла применяются для смазки механического

Специальные масла

В группу специальных масел входят масла, предназначенные

для смазки отдельных видов машин и механизмов (например, авиа­ ционные масла, дизельные и т. д.), т. е. масла, отвечающие по составу,

характеристике или глубине очистки вполне определенным требо­ ваниям, предъявляемым к смазочным веществам в соответствии с характером и условиями работы этих машин и механизмов.

Специальные масла более дефицитны и применяются для смазки подшипников качения главным образом в тех случаях, когда сами механизмы, где установлены подшипники, смазываются специаль­ ными маслами. При этом каждый раз необходимо оценивать, соот­ ветствует ли масло по своим данным характеру работы подшип­ ников.,

Характеристика специальных масел приведена в табл. 36—41.

228,