润滑是整个轴承系统的重要组成部分,必须进行相应的仔细设计。大约43%的轴承过早故障是由于润滑问题造成的,这是由于滚动轴承安装过程中已经存在的错误或正在进行的操作过程中的疏忽造成的,例如不遵守重新润滑周期。
然而,除此之外,还有一些损坏的原因可以追溯到存储或设计阶段。根据轴承类型,会出现不同的润滑要求,选择正确润滑的其他标准包括轴承负荷、工作温度、环境温度、轴承转速范围、可能的污染以及最终润滑剂和整个润滑系统的成本等,以下,我们根据三个应用实例,来阐述润滑对轴承功能的影响。
一、PTO齿轮箱中的圆柱滚子轴承
在PTO齿轮箱轴承中,工作人员对润滑情况进行了更详细的检查,结果表明,在给定的操作条件下,预期润滑油的粘度对于形成足够稳定的润滑膜来说太低了,因此,SKF建议使用更高粘度的润滑油,即更稠的润滑油。
工作人员进行了实际的测试,在两个相同的齿轮箱中填充润滑油进行比较,并运行500小时,在随后的检查中,使用稀油操作的轴承的功能表面显示出明显的变色和磨损迹象,如上图所示,另一方面,使用较浓机油操作的轴承没有显示任何磨损迹象,如下图所示。
二、火电厂冷却水泵中的轴向摆动滚子轴承
在大型冷却水泵(混凝土螺旋泵,即具有垂直轴和铸造混凝土外壳的离心泵)的测试运行期间(下图所示),驱动侧轴向轴承的允许运行温度被反复超过,导致其自动停机,仔细检查后,发现是由于不适合此应用的润滑油造成的,此处使用的是纯液压油,其成分(即添加剂)和粘度均不符合轴承的要求。
高工作温度是强烈金属接触的直接结果,特别是滚动元件端面和轴盘导板之间的接触(见最开始图中的轴向调心滚子轴承),短时间后,对轴承的功能表面造成了不可逆转的损坏。通过切换到使用适合于轴向调心滚子轴承要求的具有相应高粘度的油,可以实现接触表面的安全分离和低工作温度。
三、螺杆泵中的深沟球轴承
该应用是一种螺杆泵,用于为船用柴油机提供重油和轻油,为了能够更容易地输送油并将其引入燃烧室,首先对其进行强烈加热,因此,泵主轴上的轴承也会暴露在高温下。
为了能够可靠地实现所需的简单轴承概念,即具有集成密封的深沟球轴承,进行了理论研究,由于客户最初估计的储存温度为150°C,因此无法获得令人满意的解决方案,根据该工作温度计算的润滑剂使用寿命和轴承的相关使用寿命明显低于要求值。
与客户协商后,对测试装置进行了温度测量,以记录实际操作条件,结果是轴承的最高温度仅为130°C,通过选择与知名润滑剂制造商合作生产的适合该温度范围的润滑脂,并通过最大限度地增加轴承中的润滑脂量,可以达到所需的使用寿命。