振动压路机振动轴承烧损原因分析及其解决方案

hbzhan内容导读：如果轴承与轴颈直接接触，形成部分干摩擦状态，那么摩擦功耗就急剧增大，产生大量的摩擦热，而由轴承四周散发及机油带走的热量不多，热量积聚在轴承内，使轴承温度不断上升，当温度超过轴瓦表面的合金熔点时，轴瓦表面便开始熔化，直至轴承完全烧损。

我部的三台W1102H型振动压路机投人使用以来，先后有两台出现过振动轴承烧损故障。事后，我们对振动轴承烧损原因作了系统分析，并采取了相应的防范和改进措施。

1、振动结构原理

该振动压路机是通过正反高速旋转的偏心块产生的离心力，强迫振动轮振动压实路面的，图1为其结构原理图，装在连接板11上的振动马达13，通过联轴节12，带动支承在振动轴承6上的偏心轴9作正反高速旋转，产生的离心力强迫振动轮1振动。装在偏心轴上的调幅装置8用于改变振动的振幅，同时还可搅动润滑油，形成飞溅式润滑，从而起到润滑和冷却轴承的作用。装在梅花板3上的驱动马达2，通过减振块4与振动轮1连接。

在这个装置中，支承偏心轴的振动轴承受到很大的离心力的作用，且力的方向不断变化，工作条件十分恶劣。

2、故障原因分析

经检查认为，该轴承烧损是由于轴颈与轴承间的润滑状态发生恶变，由边界润滑转化为部分干摩擦状态而引起的，因此，避免轴承干摩擦状态的产生是解决其烧损的关键。在正常工作中，轴颈与轴承之间有一定的间隙并有油膜存在，形成液体润滑，此时摩擦产生的热量小，热量由机油带走，使轴承处于正常工作温度。如果轴承与轴颈直接接触，形成部分干摩擦状态，那么摩擦功耗就急剧增大，产生大量的摩擦热，而由轴承四周散发及机油带走的热量不多，热量积聚在轴承内，使轴承温度不断上升，当温度超过轴瓦表面的合金熔点时，轴瓦表面便开始熔化，直至轴承完全烧损。导致轴承润滑不良的主要因素有：

（1）轴承孔同轴度或偏心轴轴颈跳动量超差

由图1可以看出，该振动轮内的激振器采用偏心轴式，工作时在偏心轴的正反高速旋转和调幅装置的作用下将产生很大的离心力，而离心力通过两端轴承来支承和传递，因此对振动轮两端轴承孔的同轴度和偏心轴轴颈跳动量要求相当高。若其几何尺寸超差，将致使主轴颈与轴瓦间隙太小或无间隙，润滑油膜厚度不够甚至无润滑油膜。

（2）偏心轴表面粗糙度超差

如果润滑油中含有金属磨屑等杂质，经长时间磨合后，将会使偏心轴粗糙度超差，在轴颈表面出现许多金属棱峰，这些金属棱峰破坏了轴颈与轴瓦之间润滑油膜的完整和连续性，严重者，大面积金属棱峰将直接与轴瓦摩擦而造成轴瓦烧损。

（3）润滑油品质差

轴承工作条件恶劣，受冲击负荷的影响显着，若采用质量较差的机油（如抗氧化性、稳定性差）。不同牌号机油混用，或机油经长时间使用混入了大量灰尘，以及因工作温度过高等因素使机油变质，均会对轴承工作时油膜的形成产生很大的负面影响。

（4）机油粘度的选用指标不明确

振动轮工作时，其机油品质会随运转时间增长而逐渐变差，机油的粘度也会下降，故应确定机油的用油标准。机油粘度是其报废的重要指标之一，根据我们计算分析，当机油的运动粘度下降到8mm2/s，轴承间隙在0.24-0.28范围内时，轴承的膜厚比为λ=0.967。由于振动轮工作过程中偏心轴轴颈与轴承内表面在运转中磨合，会使膜厚比有所增加，在这种状态下仍处于混合润滑状态，尚能维持一定的油膜厚度，不致烧坏轴承。所以我们把报废标准规定为其（HC-14机油）粘度下降到9.5mm2/s时需要更换机油。应根据此报废标准，定期取样化验以控制机油使用质量。

（5）原结构存在缺陷

由图1看出，轴承在润滑时，靠调幅装置8搅油，润滑油沿调幅装置圆周切线飞溅至套管7，然后反射形成飞溅油雾，靠油雾渗透进人轴承体内。这种激溅式润滑是不充分的。再者，轴和轴承间隙内的润滑油因没有油道而不能将轴承工作产生的摩擦热带走，致使轴承的工作温度升高，润滑油粘度下降，油膜厚度减小。

3、故障排除措施

根据以上故障原因分析，现提出下面的防范措施：

（1）装配或检修时，应使两轴承座孔的同轴度、偏心轴轴颈跳动量在规定的范围内；

（2）偏心轴表面粗糙度应符合要求：

（3）确定机油油品的合理指标，并做到机油质量的定期检查；

（4）在轴承座上加装灌油通道或增设油管，提高轴承的润滑和散热能力。

我们对这两台发生故障的机械按上述措施进行了改进，并定期对机油各项指标进行监测，再投人施工一年多，振动压路机轮无任何故障发生。