早期磨损失效分析

早期磨损失效分析（精选七篇）

早期磨损失效分析 篇1

根据网上以及各种调查结果分析可以见得, 我国是世界上消耗煤炭资源最大的国家, 因此在煤矿开采中要投入更多的人力和物力, 而这时为了提高煤碳开采的效率各大企业开始引进大型的煤矿机械的投入使用。而大多数的大型煤矿机械长期在恶劣环境中不断工作, 再加上机械的保养不够, 所以造成了严重的机械磨损失效, 也正是因为机械的磨损失效使每年国家投入在煤矿机械中的资金要损失近20 亿元。所以对提高大型煤矿机械的使用时间减少磨损失效成为现在国家和各个企业日益关注的问题。

1 煤矿机械磨损失效的原因

大多数的大型煤矿机械在矿下工作, 不仅工作环境差, 而且工作难度高, 工作时间长和维修难度大等多个原因。很多大型煤矿机械在封闭的矿下不停的工作, 粉尘和煤粉等会随着机械的细小孔中进入到机械内部, 严重影响机械的操作和运转, 经常出现水或者颗粒混入到机械的内部, 在机械的严重负荷下加上机械的运转不正常, 很容易使机械出现各种问题。并且工人们对操作繁琐的大型机械使用的并不熟练, 使得机械不断的出现各种各样的问题, 同样在机械的长时间运转下, 虽然工人有间接的休息时间, 但是机械却不断的工作, 例如采煤机, 在不停的挖掘煤炭的时候, 它的截齿会和大块的煤炭有不断的摩擦, 这样长期的不间断工作会造成机械的截齿的磨损失效。而运作的机械定期维修检测和保养都被忽略, 在机械出现细小问题时由于工人发现的不及时使很多小问题变成越来越大的问题, 导致最后无法对机械进行维修。

2 对煤矿机械磨损失效的解决方法

由于煤矿机械的磨损和失效造成企业和国家的严重损失, 所以保护和延长煤矿机械的使用周期非常重要, 在根据实地监测和研究各种维修方法总结了以下一些有效的解决方案。

2.1 从机械的构造上研究新型方案

我们要从机械的磨损失效角度去考虑, 在机械的什么部位可以进行更有价值的改造。加强对机械零件摩擦的研究和改造, 例如采煤机, 它在工作中要不断地和煤炭接触, 会使截齿不断的摩擦, 在长时间的摩擦中升高截齿温度, 最后截齿断裂。因而我们要在机械设计时就对机械各个零部件有最基础的思考, 首先解决机械反复摩擦致使最后报废的现象, 然后对机械的各种主要部件反复进行多次实验, 使机械在长时间的摩擦中也可以更好的运作。所以结合煤矿的性质研发的新型机械构造的研究方法可以有效的改善机械磨损和失效的问题。

2.2 从机械的选材上考虑新型材料

通过对机械的磨损失效的改革, 从摩擦角度考虑, 在改善机械主要零件的耐摩擦能力的同时, 我们可以在选材上考虑更加适合的材料。在实验中可以发现机械的摩擦痕迹一般都体现在机械的表面, 所以在选用机械材料时我们可以站在提高机械表面性能的方面考虑, 采用耐磨效果好的材料, 在确定较好的适用材料之后, 我们要本着经济适用的方法选择耐磨效果好, 成本低的材料应用于机械制造。例如采煤机的截齿, 可以采用激光重融技术等有效的低成本方法, 另外我们可以对冶炼成分的控制也要有一定的改善, 对杂物、气体等进行合理的利用和控制。

2.3 重视机械的维护使用

大多数工人不重视对机械的维护, 并且管理者为了追求煤炭开采的速度让机械不停的运作, 只给工人们轮流的休息时间。因为煤矿机械本身就处于封闭的空间工作, 在空气不流通加上煤粉等的不断出现, 使得机械的各个零件在短期内就开始老化, 进而导致机械的使用周期短。为了有效的解决这个问题, 我们通过不断的现场试验, 还发现除了简单的一些机械的构造和机械的选材之外, 我们还要定期给机械做维护测试, 做到早有问题、早发现、早解决。在使用前管理者要认真阅读使用方法、维护时间、维护方式, 在有效保护机械零件的情况下, 可以有效的降低机械磨损失效。

总体来说现如今大多数的机械都处于地下工作, 在工作环境差的同时工作时间往往不停止, 造成了严重的机械磨损和失效。因此, 减少煤矿机械的磨损失效, 提高企业安全生产的意识, 这不仅是各大企业应该重视的一点, 也是国家政府应该积极推动的一件事。所以当机械在工作中出现任何问题时我们都要马上找准原因进行维修。

在全球经济不断增长的现今, 我们不要总拘泥于单纯的提高煤矿产量, 我们要在高产量的同时保证机械可以永久的良好运作, 不要只是盲目的追求产量, 而应将更多的资金投放到机械的制造中去。同样在平时的工作中我们不要因为一个细小的问题而忽略机械的安全性, 无论是什么样的问题都要第一时间发现第一时间解决, 不然一个个细小的环节都有可能引发大型的危险, 进而严重的影响企业的生产。只有在煤矿机械长期良好使用下, 才能有效的提高煤矿煤炭产量, 才会使国家和企业的经济向着一个持续不断的方向发展。

摘要：在经济不断发展的现在, 煤矿机械在煤炭开采中起着主要作用。也正是因为煤矿机械的使用使煤矿开采速率大大增加, 而减少煤矿机械的磨损对企业的成本和煤矿开采的效率都有着很大的影响。通过对煤矿机械的磨损情况和现场的一些情况分析, 每年各大企业在煤矿开采方面都要有很大的一部分损失。因此面对如何提高煤矿机械的使用效率, 减少机械磨损我们从工作角度和使用方法上做了以下分析和解决方法。

关键词：煤矿机械,磨损失效,煤矿开采,解决方法

参考文献

[1]王建平.煤矿机械磨损失效探讨[J].中小企业管理与科技, 2014 (05) :201, 202.

[2]代君.探讨煤矿机械磨损失效方法和抗磨措施[J].科技创新导报, 2014 (31) :32.

钻套的磨损与失效 篇2

1. 钻套的孔壁磨损

钻套的孔壁磨损就是由于钻头或铰刀的副切削刃与钻套孔壁长期相对摩擦或短期单边急剧摩损，形成整个孔壁磨损(见图2)或一定范围的孔壁磨损。钻套使用时间偏长，直接导致钻套的内径尺寸变大，一旦孔径变大，会直接造成钻头加工对象孔的位置度尺寸和加工孔径超差。钻套的单边磨损，一种原因在于零件的前道工序加工孔位置与后道工序加工刀具位置的同轴度值较大而引起;另一种是因为主轴与钻套的同轴度不好造成的。在实际生产中，由于专机线动力头上的主轴与夹具体上面的钻套出现微小位移，这种差异往往由于设备调整比较困难，而只能靠替换钻套来保证加工零件的位置度，最后造成钻套呈单边磨损。

2. 钻套的孔壁局部磨损

(1)钻套的局部单边磨损

在加工凸轮轴和曲轴的斜油孔时使用的辅助钻套，由于加工钻头刀具与加工面不是垂直切线方向进给，故钻头在加工中有一定倾斜的角度。虽然有些钻套也做到了与加工孔表面位置的纵向定位程度，但是由于钻削加工中受力不均匀的原因，其钻套孔壁的一个侧面受力较大，直接导致钻套孔壁的一边加快磨损，这样当磨损越来越严重时就会存在钻头易断的潜在风险，

当钻套出口端面与加工表面设定的间隙值不合理时，钻套的单边磨损更严重，并且小直径钻头刀具更易折断。如一些单缸盖生产线的加工挺柱孔斜油孔的钻套，其钻套出口端面与挺柱孔孔壁的间隙距离比较大，达到6mm之多，这样4mm的钻头在加工斜油孔当中，频频出现断钻现象，还加快了钻套局部孔壁的单边磨损(见图3)。

(2)钻套的交叉位置磨损

当钻套位置与主轴位置的同轴度较差时，钻头刀具加工一段时间以后会导致钻套进、出口处的相对位置的局部磨损。如图4所示，由于钻头刀具与钻套不同轴，所以钻头在进入钻套时就碰到了左边的孔壁，这样导致钻头的直线度变化。而钻头在继续进给时，由于钻头与钻套的配合间隙，又造成钻头在钻套的出口处碰到钻套的右边，这样加工中不仅仅是加工孔的垂直度不好，使用时间一长还导致钻套的进出口孔壁出现相对的孔壁位置磨损。这种现象开始的时候加工孔还在工艺允许要求范围之内，但是时间一久，加工孔的位置度就会出现超差现象，因此，只能采用更换钻套的方法来满足加工孔的位置度要求。

3. 钻套的密封圈磨损

早期磨损失效分析 篇3

关键词：煤炭生产 机械磨损 安全生产

中图分类号：TD4 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0088-01在煤炭开采的过程中，机械设备的安全、可靠的运行是制约煤炭资源高效生产的最主要原因，煤炭生产的条件十分恶劣，并且其生产环境也很差，因此在工作过程中导致设备的磨损情况十分严重进而给煤炭企业带来了巨大的经济损失[1]。为了保证煤炭生产的高效生产，企业一方面要对设备进行定期的维护和检修，适当的改善机械设备的使用条件；另一方面要严格的按照设备的使用要求进行操作，切实避免设备超载、超速使用。

1 煤炭生产设备磨损失效的分析方法

1.1 一般资料分析

在对磨损零件展开失效原因分析之前，要确定该零件在整套生产系统中的基本资料，例如：零件的作用、零件的结构特征、零件的材质和加工工艺、零件的受力情况以及平均寿命等，并且要对磨损失效零件的损坏程度做好详细的记录，要保存失效零件的样本。

1.2 失效零件的宏观与微观分析

对磨损失效零件的宏观分析主要是观察其外表的主要特征，对失效特征有代表性的零件要做好照片的拍摄记录，有必要的时候要对零件磨损部位的尺寸做好测量和记录，根据以往的经验，煤矿机械磨损失效大多数是零件的表面磨损、表面的划痕以及凹坑等，这种情况宏观特征比较明显，分析人员可以用肉眼观察到。

对于磨损失效零件的微观分析主要是在实验室中使用高倍显微镜进行观察，例如：电子扫面显微镜、立体显微镜以及光学显微镜等，这种分析方式可以找出肉眼无法观察到的擦伤、条痕、裂纹以及夹杂物等，并且对上述情况观察的比较清楚，做好零件表面微观磨损失效的研究和记录，为企业确定机械设备磨损失效的类型提供依据，并为以后零件的材料选择提供参考。

1.3 失效零件的亚表面分析

如果零件出现了磨损失效，在其磨损的表面之下会有一层很厚的金属发生了变化，这种现象的出现可以为研究零件磨损发生的过程提供参考。零件在磨损的过程中，其磨损部位的亚表层会出现两种变化，一种是有一层很厚的金属发生加工变形硬化，这种变形的硬化程度与一般的冷却硬化程度相比要更加强烈，会使零件表面的组织状态或者表面的金属成分出现严重的变化，最终导致零件当前的状态与原始状态出现很大的差异，分析零件当前表面的组织成分能够为机械零件的磨损的发生过程指明方向，进而找出零件磨损失效的原因；另一种变化是零件出现回火软化的情况，很多时候还会出现超细结晶的现象，这些现象的产生都是因为机械零件在工作的过程中因为局部发热产生的，摩擦产生热量使零件的温度持续升高，加之外部其它因素的综合作用最后使零件的性能发生严重的变化，进而产生零件失效。

1.4 零件磨损失效的产物分析

零件磨损失效的产物是指在零件磨损的过程中产生的碎屑，这些碎屑可以集中的反映出零件受到的类型，例如：来自物理的作用、来自化学的作用等，但是由于煤矿生产现场的环境很差，机械生产中的磨损碎屑收集起来比较困难，零件的铁屑和煤炭的碎屑容易混合在一起，因此一般要采用磁性收集法对零件的磨损碎屑进行收集。

2 煤矿机械磨损失效的抗磨措施

2.1 改善煤炭机械的设计结构

煤矿机械磨损失效的情况在国内的煤炭企业中比较普遍，而且由于这几年来对煤炭资源需求量的持续增加，导致机械磨损失效的现象越来越严重，分析这种问题发生的本质原因，是因为机械设备的设计结构不合理引起的，因此要想彻底避免机械磨损失效的产生就要对机械设备的设计结构做相应的改善[2]。设计人员要结合生产现场的实际情况，要充分考虑磨损零件与零件之间的接触状态，一旦确定合理的结构就要严格规定零件生产的尺寸和配合方式。

2.2 选择最佳的生产材料

在生产机械设备的时候，材料的选择对设备后期的使用寿命有很大的影响，因此对材料的选择不仅要考虑它的经济性更要考虑它的适用性。从国内当前的情况来看，多数煤矿企业的生产设备在耐磨零件的选择上使用的是低碳锰钢，这种钢与普通的钢相比耐磨性能较好，而且随着现代生产技术和工艺的发展，对零件生产材料的选择也越来越多，为进一步提升煤矿机械零件的抗磨性和抗腐蚀性提供了坚实的技术保障，因此为了有效的减少机械零件的磨损在生产的时候要尽量选择最佳的材料，提高零件的耐磨性，延长零件的使用寿命。

2.3 正确使用机械，做好定期维护工作

对生产机械做好定期的检修和维护是有效延长机械使用寿命的重要手段，煤矿机械的质量是一个需要长期研究和改善的问题，对机械做好维护工作可以有效的解决煤矿当前存在的磨损失效问题，国内煤炭行业目前的管理水平较低而且管理制度也很混乱，机械设备的质量无法得到有效的保障，因此只能在设备的使用过程中做好维护检修工作，相应的延长生产设备的寿命。

3 结语

煤矿企业当前存在的机械磨损失效的问题主要是因为设备结构设计存在很多不合理的地方，而且在使用的生产材料和工艺处理方面存在不当，加之后期设备的过渡使用，不重视定期维护检修工作导致现在机械磨损失效问题异常突出，因此要想彻底的改变现状，提高煤矿生产的效率就必须从上述几点入手采取适应的抗磨措施，切实提高煤矿机械的康膜性能[3]。

参考文献

[1]谢泳.煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].润滑与密封，2009（9）：42-45.

[2]陈力捷.煤矿机械磨损失效分析和抗磨措施[J].煤炭技术，2011（6）：31-34.

发动机主要零件磨损失效分析 篇4

1.粘着磨损。粘着磨损主要出现在高速和高负荷工作时, 受使用条件和润滑条件的影响。

(1) 不正常燃烧提高了循环温度以及活塞、活塞环、气缸壁的温度, 使得边界润滑条件恶化, 增加了粘着磨损。

(2) 温度是粘着磨损最重要的因素。活塞环区域温度的升高使得润滑油的粘度降低, 润滑条件变坏, 这样就容易产生粘着接触和活塞卡死的危险。

(3) 发动机转矩 (即平均有效压力) 增加及转速增加 (也即活塞速度增加) , 会导致温度提高而使磨损增加。

(4) 汽油机的浓混合气会造成润滑油大量稀释和粘度的下降, 从而减小流体动力润滑的范围。例如, 节气门使用不当会显著地增加粘着磨损。而稀混合气会产生过多的氧, 特别是在柴油机中会使与燃气接触的零件表面氧化, 促使造成腐蚀磨损的酸性燃烧产物的形成。

(5) 内燃机在起动时由于润滑条件不好, 此时活塞和活塞环对缸套的磨擦几乎为干摩擦, 以致造成相当大的粘着磨损。由于高温时机油粘度很低, 停机后润滑油很快流回曲轴箱或被烘烤挥发, 这一现象有时成为热起动困难的原因。

2.活塞环、活塞和气缸的腐蚀磨损。柴油中的硫是造成腐蚀磨损的主要原因。若所用润滑机油质量低劣, 含硫量过高, 即会造成第一道活塞环在上止点处强烈腐蚀, 产生腐蚀磨损。其磨损量比正常增大1～2倍, 磨损率随燃油含硫量增多而加大。由硫引起的磨损与水蒸气的凝结及燃烧生成的硫化物有关, 因而它与缸壁、活塞环的温度有关, 也与冷介质的温度有关。

3.活塞环、活塞和汽缸的磨粒磨损。活塞环、活塞和汽缸的磨粒磨损与润滑油以及空气和燃油携带的磨粒杂质有关, 还和内燃机的滤清有关。润滑油里沉积物未得到及时过滤或更换, 从而加剧缸套的磨损。

气环油环安装不合要求。例如气环的开中在安装时没错开, 或倒装造成漏气。油环倒装, 润滑油大量窜入燃烧室, 形成积炭, 加剧缸套的磨损。

二、气门及座的早期磨损

气门及座的非正常磨损, 会迅速导致柴油机功率降低, 油耗增加。导致气门早期磨损的原因是:

1.气门烧蚀。排气门顶帽内端面与排气门杆上端没有间隙时, 气门因无法转动必使其局部过热, 从而导致排气门早期烧蚀。

2.进气管路不密封。当柴油机进气管路中有密封不严之处时, 大量含有灰尘的空气未经滤清器即被吸入气缸中, 造成磨损。故障之处在于进气管与气缸体贴合平面上有伤痕, 或其间隔进入异物, 进气管垫损坏或进气管座固定螺栓折断、松动等, 都会造成封闭不严。此外, 若空气滤清器破损或变形, 以及使用保养不及时, 也会降低或失去对空气滤清的作用, 致使灰尘窜入气缸。

3.气门漏气。气门关闭不严, 燃烧气体泄漏, 引起气门及座温度升高, 使其机械强度下降, 进而会使气门及座早期磨损。

4.气门积碳。气门杆上的积炭, 是气门杆部的温度对所用润滑机油太高造成的。由于气门杆到气门导管, 气门导管到气缸体的热量传递不足, 热量滞留在气门导管中, 结果形成过多的积炭。由于气门在气门导管中胶结, 所以促使积炭聚在气门斜面和气门座上。这些硬质炭渣, 即会加剧气门及座的磨损速度。

三、凸轮和挺柱的磨损

凸轮挺柱摩擦副在很高的接触压力下工作, 其磨损形式主要有以下几种:

1.粘着磨损。凸轮挺柱摩擦副的粘着磨损通常由瞬时高温引起。在整个挺柱升起的过程中, 两表面的温度并不是一成不变的, 相反, 温度变化幅度很大, 在最高转速时, 接触温度可能大于350℃, 这个温度足以引起一般材料的粘着磨损。

2.疲劳磨损。凸轮、挺柱接触处的润滑为弹性液体动压润滑, 但掺杂有金属间的直接接触。疲劳破坏出现在压应力最大的区域。随着疲劳破坏的扩展, 金属表面上出现松散的鳞片并形成凹孔。

四、轴承磨损

1.机油太脏, 有金属和有机的硬颗粒。这些颗粒随润滑油循环, 能渗入轴承间隙内, 在油压的作用下, 硬颗粒会嵌入轴瓦, 加速轴承的磨损。

2.机油质量达不到要求, 油的粘度太高或者太低, 使得润滑条件变差。

3.曲轴弯曲变形或轴颈表面粗糙都将加大轴承的磨损。

早期磨损失效分析 篇5

当前中国的煤矿开采主要形式属于井工开采, 在井下进行施工作业, 由于井下的环境复杂恶劣, 大量的粉尘、有害气体、水汽存在于空气中, 加之机械比较笨重的原因就容易出现振动、摩擦、介质腐蚀等问题。如果机器的停机时间过短, 无法对其关键部件进行有效的润滑和维护, 就会使机械的器件磨损严重化, 甚至还可能造成设备的损坏以及安全事故的发生, 会对企业造成不可估量的经济损失。

1 机械磨损失效的分析方法

机械器件的磨损在很大程度上影响着工作是否能够正常的开展。所以, 为了确保煤矿开采作业实施的安全性有必要定期对煤矿机械进行相应的磨损失效分析, 来做到排除隐患。

1.1 一般资料分析

在做好对机械中的各个部件在整个系统中的基本资料, 然后在对机械器件的磨损进行失效分析。所检查的特征主要包括:各个零件的作用、结构特征、材质、受力情况以及制作工艺等。在对磨损失效的部件进行损坏评估之后做好记录, 保存实效零件的样品。

1.2 宏观与微观分析

通过观察机械器件的外表主要特征, 并对其进行精确的测量记录好器件磨损的部位以及大小, 最后对磨损器件进行拍照记录, 这个过程称之为机械器件的宏观分析。一般来看, 煤矿机械的器件磨损主要表现在零件的表面损耗, 表面划痕和凹陷, 这些特征很明显, 可以通过对零件的宏观分析进行解决。而与之相反的零件的微观分析则是将零件带到实验室, 利用实验室中的高倍显微镜对零件进行相应的检查。通过高倍显微镜, 可以观察到人们肉眼无法看到的擦伤、划痕、裂纹等情况, 为企业机械器件的磨损失效分析提供强有力的依据。

1.3 磨损表层分析

由于煤矿机械的器件在工作过程中需要进行高速的旋转, 所以高温的作用会对零件的表面产生很大的磨损。在这种磨损下零件的表面会出现两种完全不同的磨损情况:其一, 在磨损零件的表面会出现一层厚厚的金属硬化物质, 这种硬化现象的硬化程度比一般的冷却硬化程度还要强烈, 导致金属器件的表面组织状态以及金属的构成成分发生了很大的变化, 使得器件与原来的器件发生了很大的差异;其二, 机械零件表面会出现回火软化和超结晶现象。这两种现象均是由于机械在工作时高速旋转, 所产生的摩擦高温导致局部温度持续升高, 加之在矿井之下工作环境比较复杂等条件, 使零件的性能成分发生了重大的改变, 进而使零件实效。

1.4 磨屑分析

通过对机械零件在磨损过程中被去除的磨屑的分析, 来进一步确定机械器件在物理作用下失效的具体原因。因为我国的煤矿开采多是采用井工式开采方式, 所以我们在收集碎屑的过程中存在着很大的困难, 此时可以采用气动铁铺和磁性法进行收集。

2 煤矿机械磨损失效的抗磨措施

由于煤矿机械的磨损问题, 对企业的正常运营造成了一定程度上的障碍。所以, 为了能够尽可能的提高企业的盈利, 有必要采取必要的措施来减小对机械零器件的磨损。

2.1 改良煤矿机械的结构设计

磨损失效在很大程度上受到机械结构的影响, 具体体现在机械的整体结构、零件的形状尺寸、配合方式、特殊的工艺方法等。根据这个问题, 可以看出减少零件磨损的方法需要在零件的接触状态上进行考虑, 力的作用和力流方向的改善是解决这些问题的本质所在。这就要求我们的设计人员在机械设计过程中始终坚持一切从实际出发, 充分考虑作业现场的实际环境, 充分考虑磨损零件与零件之间的接触问关系。

2.2 掌握先进的生产技术和工艺

煤矿机械的零器件的生产工艺在提高煤矿机械的耐磨性以及使用寿命方面占有不可替代的重要作用, 因此掌握优秀的煤矿机械制造技术和工艺显得尤为重要。众所周知, 在零件的生产过程中需要经过冶炼、锻造、冷却等多个环节, 每个环节的一个不到位的操作都会对生产的零件的品质造成很大的影响。所以在零件的生产过程中必须要使用先进的生产工艺和生产技术, 确保煤矿机械的最佳品质。当然, 我们在自己探索煤矿机械改进技术的同时也可以从国外适当的引进先进的生产技术来提高我们煤矿机械的使用寿命以及品质。

2.3 选择适合的生产材料

在影响煤矿机械平均寿命的各种因素中, 煤矿机械器件的材料选择占有很大的影响地位。因此为了提高零件的使用寿命, 有必要准确的把握好零件生产的材料选用。在选择生产零件的材料时, 我们应该充分的考虑材料的适用性、经济性、耐用性等因素。目前, 我国大多数企业在耐磨零件制造方面都选择了低碳锰钢, 这是因为他的耐磨性能比较好。随着科学技术的不断发展越来越多的材料出现在人们的视野中, 弥补了原有材料的大部分缺陷。大量新材料的产生也为耐磨零件的材料选择提供了更为广阔的空间, 所以我们在生产零件的过程中应该尽量选择性能较优的材料。

3 总结

煤炭资源在我国的储量十分丰富, 同时煤炭资源也为我国的经济建设活动提供了必要的能源支撑, 所以煤炭的正常开采使用关乎到了整个国民经济的命脉。为了能够确保煤炭企业能够高效高产, 我们需要对煤矿器械进行相应的改良, 完善煤矿机械存在的问题, 减少因煤矿机械中的零件磨损失效而造成的不必要的经济损失。为了能够更好的保证企业的健康发展, 企业还需要定期对煤矿机械进行机械维护机械维修等必要的工作。

摘要：随着我国经济建设的快速进行, 近几年来我国煤炭使用量急剧上升。但是我国的煤炭开采有百分之99的都属于地下开采, 作业环境比较复杂, 所以这个时候煤矿机械就成为了煤炭开采过程中一个不可替代的工具。由于地下煤矿的开采作业环境比较复杂, 环境比较恶劣, 所以煤矿机械会出现不同程度的磨损, 阻碍煤矿正常的开采。所以为了使煤矿的开发工作能够正常的开展, 有必要很好的改进煤矿机械, 提高其抗磨性。

关键词：煤矿机械,抗磨,磨损失效

参考文献

[1]张程伟, 倪发.浅议煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].山东工业技术, 2014 (02) :109, 114.

[2]李正国.煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施[J].山东工业技术, 2014 (21) :39.

风机轴承磨损及润滑油变质失效分析 篇6

3#风机轴承新更换的润滑油运行一周后, 发现前轴轴瓦处的润滑油颜色发黑。风机所用轴承为滑动轴承, 润滑油牌号为DTE13M, 飞溅润滑润滑方式。

2. 原因分析

委托设备研究所对润滑油变质原因进行分析, 对润滑油进行色泽观察、水分分析、元素光谱分析、红外光谱分析、铁谱分析。

(1) 润滑油色泽为浅黑色, 油品浑浊, 可见明显的悬浮颗粒。

(2) 对润滑油中的水分 (质量分数) 进行分析, 水分测定按GB/T 260-1988标准, 分析结果为痕迹, 说明油中含水量没超标。

(3) 为了确定油样分析结果的可比性, 对2#风机和3#风机润滑油同时进行机械杂质和元素光谱分析, 分析结果见表1。数据表明, 3#风机润滑油中的机械杂质含量明显大于2#风机, 且主要是铁、铜及铅含量明显增加。

(4) 红外光谱分析, 见图1、图2。由光谱图可以看出, 3#机和2#机润滑油为同一物质, 1732cm-1为羧酸根, 其余为正常油品, 初步确定润滑油有被氧化现象。对3#机和2#机的润滑油进行酸值分析, 2#风机润滑油的酸值为1.02mgKOH/g, 3#风机润滑油的酸值为1.06mgKOH/g, 说明3#润滑油中的酸值明显偏高, 润滑油已被氧化。

(5) 对3#风机润滑油中磨损颗粒进行铁谱分析。3#风机润滑油颗粒浓度, 大颗粒浓度32.7, 小颗粒浓度17.2, 磨粒磨损严重度指数Is为773.5。对磨粒铁谱片进行分析 (图3放大倍数500) , 谱片中存在严重滑动磨损颗粒, 尺寸为74×32μm。另外存在少量红色氧化物 (Fe2O3) 和黑色氧化物 (Fe3O4) 。严重滑动磨损颗粒尺寸较大, 且可见明显的摩擦过热痕迹, 初步推测该风机的轴与轴承之间存在一定的磨损现象。

为了进一步确认设备磨损是否有异常, 再次对该机组的润滑油取样分析, 大颗粒浓度42.3, 小颗粒浓度19.1, 磨粒磨损严重度指数Is为1424.48。与上次取样分析数据比较, 大颗粒浓度明显增加, 可以确认该风机轴瓦存在磨损。观察到的颗粒数量为中偏高, 呈现的颗粒尺寸和数量表明, 正在发生严重的粘着磨损模式, 需要进行检修。后经解体检查, 确认风机滑动轴承的轴瓦出现一定程度的磨损 (图4) 。

3. 结论与建议

通过以上综合分析, 可以判断3#风机的润滑油由于摩擦过热造成润滑油抗氧剂损失, 形成酸化物, 润滑油油质发生一定程度的氧化变质。由此造成轴和轴瓦润滑状况不良, 使得轴与轴瓦磨损, 磨损类型为严重的滑动磨损, 磨损颗粒主要为铁系金属、铜合金及铅合金。造成润滑油色泽变化的主要原因, 是磨损产生的铅合金以及润滑油被氧化生成的酸性物质。

建议更换3#风机瓦片, 对同类风机使用的润滑油, 定期进行物理性能指标的检测和磨损颗粒检测, 对设备新更换的润滑油加强检测, 加油前首先确认润滑油是否符合质量要求。

摘要：对润滑油进行色泽、水分、元素光谱、红外光谱及铁谱分析, 找出风机轴承润滑油变质原因, 提出建议和预防措施。

滚动轴承早期失效分析 篇7

一、轴承的失效

滚动轴承是即使在非常恶劣的工况下仍然具有高的可靠性较少出现早期失效。滚动轴承失效首先表现为轴承不能正常运转。通过检测发现, 轴承的失效现象具有广泛性和多样性。单独分析轴承本身通常不足以查明轴承失效的真正原因, 还要检查相邻结构、润滑、密封、运转工况和周边环境。一套有效的检测程序有助于判定失效原因, 在常规性的预防性维护保养中, 没有失效的轴承也要检测。

轴承的失效分析是一项细致的技术工作, 其主要内容包括以下几个方面:一是轴承的运行工作状态参数, 如载荷、转速及原始轴承的有关数据的分析和计算。二是轴承安装部位的形位公差的测量, 轴承和轴颈、轴壳配合情况的分析, 轴承座的安装配合和使用情况的调查, 轴承的安装和拆卸方法是否正确。三是轴承损坏前的异常现象, 如振动、噪声、温升, 电机的电流变化以及外部负荷的变化情况。等等。

轴承失效损坏后, 在拆卸轴承前应先记下有关的情况, 特别是轴承外 (内) 圈相对轴承座负载方向的位置;对已损坏的轴承零件要尽量收集完整;现场检查轴承的润滑情况, 并取润滑油样进行分析, 对混入油脂中的颗粒状物体要作进一步的分析;检查轴承的密封是否失效, 检查是否有异物、水 (汽) 从密封处进入轴承。然后利用SKF的P4和MA软件进行频谱分析;对轴承痕迹 (如失油、歪斜和水汽腐蚀、电流腐蚀, 蠕动现象等等) 进行分析, 以推断轴承的失效原因;观察轴承的润滑系统, 杂物的混入和原始润滑剂的色泽变化, 以判断轴承的润滑系统是否存在问题。

要正确地找出轴承失效的原因是很困难的, 一个轻微损坏的轴承可以从轴承的使用情况, 特别是轴承工作表面的磨损状况、磨损的轨迹等来分析其损坏的原因。而一个损坏严重的轴承或是因轴承的突发事故完全损坏的轴承, 往往是最终的破坏现象掩盖了初始的失效痕迹, 这些现象常常使人们混淆轴承损坏的最主要原因。因此, 分析判断滚动轴承失效的原因只能从轴承的工作条件载荷、转速、润滑、支撑的整体结构如轴承的配置、配合及损坏形式用推理分析的方法, 及借助其它的科学分析手段来判断。在轴承的实际使用中一般情况下没有必要去追究轴承的损坏原因, 而应立足于轴承故障的早期诊断, 防止因轴承损坏和事故而引起的停机、停产和损坏设备的更大损失。

轴承零件的疲劳、磨损、 (配合) 变形和装配等因素是引起轴承失效的最常见的几种原因。

二、轴承常见的失效机理

1. 接触疲劳失效

接触疲劳失效是各类轴承表面最常见的失效形式之一, 是金属在交变应力的长期作用下而产生的失效, 主要表现为疲劳裂纹的萌生、扩展和断裂的过程。接触疲劳剥落发生在轴承工作表面, 往往也伴随着疲劳裂纹, 首先从接触表面以下最大交变切应力处产生, 然后扩展到表面形成不同的剥落形状, 如点状为点蚀或麻点剥落, 剥落成小片状的称浅层剥落。由于剥落面的逐渐扩大, 而往往向深层扩展, 形成深层剥落, 深层剥落是接触疲劳失效的疲劳源。

通常情况下, 疲劳剥落往往是滚动轴承失效的主要原因, 一般所说的轴承寿命就是指轴承的疲劳寿命, 轴承的寿命试验就是疲劳试验。试验规程规定, 在滚道或滚动体上出现面积为0.5mm2的疲劳剥落坑就认为轴承寿命终结。滚动轴承的疲劳寿命分散性很大, 同一批轴承中, 其最高寿命与最低寿命可以相差几十倍乃至上百倍, 这从另一个角度说明了滚动轴承故障监测的重要性。

2. 轴承的磨损失效

磨损失效系指表面之间的相对滑动摩擦导致其工作表面金属不断磨损而产生的失效。滚动轴承的内外圈之间同滚动体之间, 虽然主要表现了滚动磨擦, 但金属表面的接触和相对运动其磨擦现象仍然不可避免, 从而导致零件表面的磨损, 持续的磨损将引起轴承零件逐渐损坏, 并最终导致轴承尺寸精度丧失及其它相关问题。磨损可使轴承零件的尺寸和形状发生变化, 轴承的配合间隙增大, 运动精度降低, 噪声振动加剧, 最终使轴承失效;也可影响到润滑剂或使其污染达到一定程度而造成润滑功能完全丧失, 因而使轴承丧失旋转精度乃至不能正常运转。轴承的磨损失效是常见的失效模式之一, 按磨损形式的不同通常可分为磨粒磨损和粘着磨损。

磨粒磨损系指外界坚硬磨擦颗粒或金属表面的磨屑进入轴承滚道而引起的磨损, 其磨损表面有被磨粒摩擦留下的细槽痕迹, 或者压溃而出现的麻点。硬质粒子或异物可能来自主机内部或主机系统其它相邻零件由润滑介质带进轴承内部。在多尘条件下工作的滚动轴承, 虽然采用密封装置, 滚动体与套圈仍有可能产生磨粒磨损。据统计, 在拖拉机中, 滚动轴承由于磨粒磨损失效的约为点蚀失效的2.5倍。

粘着磨损系指作相对运动的表面金属因直接接触使材料从一个表面转移到另一个表面的磨损现象。由于摩擦表面的显微凸起或异物使摩擦面受力不均, 在润滑条件恶化时, 因局部摩擦生热, 造成摩擦面局部变形和摩擦显微焊合, 甚至表面金属可能局部熔化, 接触面上作用力将局部摩擦焊接点从基体上撕裂而增大塑性变形。这种粘着———撕裂———粘着的循环过程构成了粘着磨损, 粘着磨损的表面 (如滚道、滚动体表面) 通常都能看到金属粘着的痕迹。一般而言, 轻微的粘着磨损称为擦伤, 严重的粘着磨损称为咬合。

此外, 还有一种微振磨损。在轴承不产生旋转的情况下, 由于振动的作用, 滚动体和滚道接触面间有微小的、反复的相对滑动而产生磨损, 在滚道表面上形成振纹状的磨痕。

3. 游隙变化失效

轴承游隙是内圈、外圈、滚动体之间的间隙量, 即将内圈或外圈一方固定, 另一方上下或左右方向移动的移动量, 径向方向和轴向方向的移动量分别称为径向游隙和轴向游隙。滚动轴承在制造时有规定的游隙, 这个游隙称为原始游隙;该轴承在主机上安装时, 由于某个套圈有过盈配合, 导致轴承游隙值减小, 这一经过安装后形成的游隙被叫做安装游隙;轴承工作时产生运转, 轴承零件的温度将随着运转而升高, 体积发生变化, , 又因与轴承相配的轴或壳体温度的升高也发生伸长现象, 这也会导致轴承的游隙再度发生变化, 这个工作起来后产生的游隙被叫做工作游隙。工作游隙一般要小于安装游隙, 有时这一游隙值亦会随着组配、安装方式的不同而增大。

轴承的游隙既不能过小也不能过大, 游隙过小将造成轴承在运行状态下无法建立油膜空间 (热膨胀导致滚子与滚道挤压) , 严重时会使轴承运行在无油膜、高接触应力的工况下而提早疲劳失效。而过大的游隙, 将导致承载区过小, 局部提前疲劳失效, 且运行精度差。轴承游隙的选择, 对机械运转精度、轴承寿命、摩擦阻力、温升、振动和噪声等都有很大的影响。轴承安装前的原始游隙与在工作温度下的工作游隙一般是不同的, 为使轴向定位准确, 应使工作游隙尽可能小, 但小到什么程度要看具体工况。

滚动轴承在工作中, 由于外界或内在因素的影响, 使原有的配合间隙发生改变, 配合精度降低, 甚至造成“抱轴”, 这种现象称为游隙变化失效。外界因素如过盈量过大, 安装不到位, 温度升高而引起膨胀量过大、瞬时过载等, 内在因素如残余奥氏体和残余应力处于不稳定状态等, 以上因素均是造成滚动轴承游隙变化失效的主要原因。

4. 断裂失效

引起轴承断裂失效主要有两大因素:过载与缺陷。当外加载荷超过滚动轴承材料强度的极限而造成零件断裂时称为过载断裂, 轴承产生过载的主要原因是轴承安装不当或主机突发故障。轴承零件在制造过程中所产生的微裂纹、缩孔、气泡、大块外来杂物、过热组织及局部烧伤等缺陷在冲击过载或剧烈振动时也会在缺陷处引起断裂, 称为缺陷断裂。

应当指出的是, 滚动轴承在制造过程中, 对原材料的入厂复验、锻造和热处理质量控制、加工过程控制中可通过仪器正确分析轴承零件中上述缺陷是否存在并采取相应的措施进行控制。一般情况下, 通常出现的轴承断裂失效大多数为过载失效。

5. 小结