泵轴承存在的问题及今后发展的要求

1、概述
泵行业主要产品为石油化工流程泵、电站用泵，主要应用的轴承有圆柱滚子轴承、深沟球轴承、角接触球轴承、圆柱滚子轴承、自润滑滑动轴承、强制润滑滑动轴承、米歇尔可倾瓦推力轴承、金斯伯雷式点接触可倾瓦推力轴承等。目前少量部分泵用陶瓷轴承。
2、轴承存在的问题
滚动轴承是旋转机器中广泛应用的零件之一，对于泵业不例外，据统计，在离心泵的故障中，轴承损坏的故障约占30%，机械密封故障占60%左右，而且机械密封的很多故障是由于轴承故障的连锁反应。
目前大部分轴承都不能达到预期的运转寿命，在影响轴承使用寿命的因素中，轴承的质量只是其中一个因素，更多的取决于安装、使用和维护。主要包括安装不当、润滑不良、污染、疲劳（轴承过载）、轴不对中等等。
2.1滚动轴承
根据我们的使用统计，滚动轴承故障的表面现象是：
1)轴承发热；
2)轴承抱死；
3)轴承振动；
4)轴承异响；
5)其它。
由于滚动轴承的材料缺陷，加工或者装配不当，润滑不良，水分或者异物侵入，腐蚀以及过载等原因都可能导致早期损坏。即使在安装、润滑和使用维护都正常的情况下，经过一段时间的运转，滚动轴承也会出现疲劳剥落和磨损等现象影响机器的正常工作。概括起来滚动轴承的主要故障形式有：
1)疲劳剥落
这是滚动轴承常见的一种异常形式。在滚动轴承中，滚道和滚动体表面既承受载荷，又相对滚动。由于交变载荷的作用，首先在表面下一定深度处形成裂纹，继而扩展到接触表面使表层发生剥落坑，最后发展到大片剥落，这种疲劳剥落现象造成运转时的冲击载荷，使得振动和噪声加剧。
2)磨损 、内外圈松动
是滚动轴承另一种常见的异常形式。轴承滚道、滚动体、保持架、座孔或安装轴承的轴颈，由于机械原因及杂质异物的侵入引起表面磨损。
磨粒的存在是轴承磨损的基本原因，润滑不良会使磨损加剧。
磨损导致轴承游隙增大，表面粗糙，增大振动和噪声。
3)塑性变形
轴承因受到过大的冲击载荷、静载荷、落入硬质异物等在滚道表面上形成凹痕或划痕。
而一旦有了压痕，压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近表面的剥落。
这样，载荷的累积作用或短时超载就有可能引起轴承塑性变形。
4)腐蚀
润滑油、水或空气水分引起表面锈蚀（化学腐蚀）。
轴承内部有较大的电流通过造成的电腐蚀。
以及轴承套圈在座孔中或轴颈上微小相对运动造成的微振腐蚀。
5)断裂
过高的载荷会可能引起轴承零件断裂。
磨削、热处理和装配不当都会引起残余应力，工作时热应力过大也会引起轴承零件断裂。
另外，装配方法、装配工艺不当，也可能造成轴承套圈挡边和滚子倒角处掉块。
6)胶合
所谓胶合是指一个零部件表面上的金属粘附到另一个零件部件表面上的现象。
在润滑不良、高速重载情况下工作时，由于摩擦发热，轴承零件可以在极短时间内达到很高的温度，导致表面烧伤及胶合。
7)保持架损坏
由于装配或使用不当可能会引起保持架发生变形，增加它与滚动体之间的摩擦，甚至使某些滚动体卡死不能滚动，也有可能造成保持架与内外圈发生摩擦等。
这一损伤会进一步使振动、噪声与发热加剧，导致轴承损坏。
2.2滑动轴承
滑动轴承常见的故障现象：
1)轴承座振动；
2)轴承发热、温度过高；
3)正常磨损；
4)胶合；
5)轴承异常磨损、刮伤、拉毛；
6)轴承烧瓦；
7)轴承疲劳；
8)轴承腐蚀；
9)轴承间隙不适当。
3、今后发展的要求
1)高速滚动轴承，超过API规定的n.dm值50万的限制，用方便安装的滚动轴承代替复杂安装的滑动轴承；
2)能够承受大的轴向载荷、高转速、低噪音的滚动轴承；
3)自润滑滑动轴承，如果润滑油站及高位油箱出现故障后，能够在一段时间内利用现有的油膜不会损坏；
4)提供简单、易于操作的轴承选型软件，指导工程技术人员进行轴承受力分析、选型及配置。