延长矿山机械轴承寿命的方法
发布时间：2013-07-04 浏览次数：718
迟彩芬 刘艳梅
（辽宁工程技术大学，123000）
摘 要：大型矿山机械所用轴承的使用环境恶劣，通常设备又是连续24小时工作的状况，对典型的轴承损伤事例进行分析。通过改善热处理工艺可提高轴承的使用寿命。
关键词：轴承；高使用寿命；热处理
1 前言
随着国民经济的发展，国内用户对轴承的性能的要求越来越多样化，机械设备的不同，对所使用的轴承的要求也不一样，但对轴承来说，使用寿命的长短，对提高轴承的可靠性非常重要。轴承的使用寿命一般用滚动疲劳寿命来表示，另外还有润滑寿命和噪音寿命。为提高这些寿命参数，各设计制造单位采取了一系列改进措施，如（1）轴承材料及热处理的改进；（2）轴承润滑状况的改善；（3）轴承内部设计的改进。这些改进对提高轴承寿命都非常重要。矿山机械设备是24小时运转的大犁设备，这些设备对工作环境要求非常严格，特别是对轴承的使用要考虑疲劳寿命，还要考虑因不良润滑带来的损伤。所以本文对矿山设备使用的轴承材料及热处理进行探讨。
2 矿山机械设备轴承常见损伤
矿山机械设备使用的轴承是多种多样的，其不同部位的轴承损伤形式也有所差异，Z常见的是润滑不良、油质污染、轴承严重过载、装配不合格、运输和装配过程中发生撞击、冲击。通过对轴承失效的统计分析，有约40％是由于颗粒污染、擦划、腐蚀所致。污染是因为装卸过程中不注意清洁或轴承本身工作环境恶劣。原料输送设备所用轴承因工作环境有大量的粉尘，粉尘极易侵入轴承内部，使之产生摩擦损伤。排水设备所用轴承工作环境存在水及水锈情况，轴承表面很难形成润滑油膜，这样就加速了轴承工作表面的磨损，使之产生表面剥离、裂纹。
3 轴承的使用寿命及可靠性
3.1 轴承应具有的性能
矿山机械轴承在工作中，主要在受冲击、拉伸、压缩、弯曲、剪切等复杂的应力状态和高温度下连续工作，同时它的工作环境比较恶劣，所以要求这类轴承在制造时必须有较高的抗塑性变形能力，少的摩擦磨损，好的旋转精度、高的尺寸精度、好的尺寸稳定性以及较长的使用寿命，这其中有多项是由材料和热处理工艺决定。所以这类轴承必须具有以下性能：
（1）高的接触疲劳强度；
（2）高的耐磨性；
（3）高的弹性极限；
（4）高的硬度；
（5）一定的韧性；
（6）好的尺寸稳定性；
（7）好的防锈性；
（8）良好的工艺性能。
3.2 改善热处理工艺提高轴承寿命
矿山机械设备，特别是辊径设备所用轴承一般采用渗碳钢进行特殊热处理，使材料的滚动表面层得到了强化，对轴承使用寿命有很大提高，使表面损伤降低到Z低点，上把这种轴承称为特殊热处理轴承（EA轴承）。此类轴承与普通渗碳钢轴承相比，是以高清洁度润滑油为基础的，即使有异物浸入轴承内部，轴承的寿命、疲劳强度、磨损强度、耐剥落等性能均好于其它类轴承。经过特殊热处理的轴承，其工作表面分散有残余奥氏体和碳化物，从而达到材料组织的热稳定性。在回火状态不易改变材质性能，不易产生裂纹并且裂纹不容易扩展，这对避免表面点状损伤是有效的。通过试验（图1、图2）表明普通渗碳钢与特殊热处理轴承钢回火后的硬度变化，残余奥氏体变化以及在高温下的关系。结果表明，特殊热处理钢轴承与普通渗碳钢轴承相比，特殊热处理钢轴承具有较高的回火稳定性和稳定的残余奥氏体组织。根据试验数据表明，在恶劣条件所使用的特殊热处理轴承，它的寿命比普通渗碳轴承的寿命要高大约3倍左右。
4 结束语
通过改善热处理工艺提高了矿山机械轴承寿命。
参考文献
【1】程金霞.工程材料及成型工艺[M].大连:大连理工大学出版社.2004.
【2】曲长波.张振金.金属工艺学[M].徐州:中国矿业大学出版社.2000.
来源：《中国科技信息》2008年第20期
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