Breaking Of Lubrication As Cause Of Roller Bearing Failures
Breaking in the inrush and moving process of the lubricant in the roller bearing units is often the cause of mechanical equipment failure. The challenge of lubricant motion in the bearings is very great and still is not solved analytically, so the reasons of the failure genesis must be sought empirically. This fact should be considered as by researchers involved in the development of such units as well as by specialists of operation and equipment maintenance services.
В.А. Сидоров, к.т.н., доцент кафедры «Механическое оборудование заводов черной металлургии»,
Донецкий национальный технический университет
Отказы механического оборудования часто происходят в результате нарушения подачи смазки в узлы подшипников качения. Отсутствие в большинстве случаев аналитического описания движения смазочного материала в подшипниках диктует необходимость искать причины отказов и методы их устранения эмпирическим путем, знакомство с которым особенно важно как для разработчиков подобных узлов, так и для специалистов служб эксплуатации и ремонта оборудования.
Ошибки в конструкции систем смазки
В настоящее время для обеспечения технологических процессов энергоносителями — водой, паром, газом, а также для создания вакуума — часто используется компактное энергетическое оборудование с частотой вращения 3000 об/мин и выше. Его поломки происходят внезапно и обычно связаны с разрушением подшипников качения. Одна из причин этого — ошибки в конструкции систем смазывания.
Примером может служить опыт обследования пяти бустерных насосов с частотой вращения 3600 об/мин в процессе их эксплуатации. За период наблюдения длительностью 10 месяцев было проведено 2 предупредительные замены подшипников 6319 С3 с приводной стороны ведомого вала насоса. С точки зрения диагностирования, признаками приближающегося отказа было локальное повышение шума и вибрации, зафиксированое органолептическими методами. На третий раз имел место внезапный отказ, результатом которого явилось разрушение корпуса двигателя и насоса (рис. 1).
Анализ отказов показал, что однотипное разрушение подшипников ведомого вала с приводной стороны различных насосов, произошедшее за столь короткий срок, является следствием конструкторской ошибки. Устройство подшипникового узла ведомого вала бустерного насоса предполагает смазывание путем разбрызгивания масла при помощи диска (рис. 2, а). Со стороны насоса осуществляется подача инертного газа для уплотнения вала. Подшипник на высокой частоте вращения работает как насос, отбрасывая частицы смазочного материала от себя. В результате создаваемая взвесь масляных частиц не проникает к уплотнению вала, что приводит к его интенсивному износу. Рекомендуемое конструкторское решение узла смазывания подшипникового узла приведено на рис. 2, б.
