压裂泵滑动轴承失效分析

－7－科技论坛6L2K 活塞式压缩机滑动轴承失效分析王松竹1吴子红1向寓华1曾杰2（1、湖南化工职业技术学院，湖南株洲4120042、湖南宜化有限责任公司，湖南冷水江417506）1概述6L2K 氮氢气活塞式压缩机是双列六级卧式压缩机；这种机型的压缩机在湖南宜化有限责任公司现有二台，于1976年投入运行，主轴承采用的是巴氏合金滑动轴承。

由于滑动轴承相关零件制造不良、安装不良以及管理、操作不当,造成巴氏合金轴瓦失效时有发生的，课题组对此进行了分析和研究。

2滑动轴承失效分析2．1滑动轴承的工作原理滑动轴承是用来支承轴类零件并使承载面间能作相对滑动的重要机械元件。

滑动轴承工作时，轴颈在轴承中转动，轴颈与轴瓦内表面接触，形成滑动摩擦；滑动轴承的工作表面间需注入润滑油，以便减少轴颈与轴承的摩擦和磨损。

在滑动轴承工作过程中，由于加注润滑油的动力粘度η、转动轴的转速n 和轴承的比压P 不同，将产生不同的工作特性，使轴颈和轴承的摩擦表面间处于非液体摩擦和液体摩擦状态（工作特性曲线如图1所示）。

理想的滑动轴承工作为液体摩擦状态（如图2所示），工作时轴颈和轴承工作表面被一层油膜完全隔开，摩擦阻力由润滑油的内摩擦所产生，明显地减轻了轴颈和轴承的摩擦与磨损，显著提高了轴承的使用寿命。

2.2滑动轴承的正常工作条件滑动轴承最理想的装配情况是先确定一个适宜的初间隙值，使轴与轴瓦在液体摩擦的情况下工作。

这时，轴颈与轴瓦工作表面间完全为润滑层所隔开，使轴与轴瓦的工作面几乎没有摩擦。

但是，设备在工作过程中经常需要停止和启动，速度经常变化，而载荷变动和振动都会破坏液体摩擦条件而引起磨损。

滑动轴承因磨损而不能正常工作，一般表现为两种基本形式：一种是轴与轴瓦间隙增加；另一种是轴瓦的几何形状发生变化。

这二种表现都反映出当轴与轴瓦的间隙达到某一最大值S max 以后，磨损就剧烈增长而转为事故状态。

所以，滑动轴承应该规定轴颈与轴瓦间的初间隙S 初（安装间隙）和极限允许间隙值S max （检修、更换间隙）。

滚动轴承常见的失效形式及原因分析+浪逐风尖2008-11-05 10:55滚动轴承在使用过程中,由于很多原因造成其性能指标达不到使用要求时就产生了失效或损坏.常见的失效形式有疲劳剥落、磨损、塑性变形、腐蚀、烧伤、电腐蚀、保持架损坏等。

一，疲劳剥落疲劳有许多类型，对于滚动轴承来说主要是指接触疲劳。

滚动轴承套圈各滚动体表面在接触应力的反复作用下，其滚动表面金属从金属基体呈点状或片状剥落下来的现象称为疲劳剥落。

点蚀也是由于材料疲劳引起一种疲劳现象，但形状尺寸很小，点蚀扩展后将形成疲劳剥落。

疲劳剥落的形态特征一般具有一定的深度和面积，使滚动表面呈凹凸不平的鳞状，有尖锐的沟角．通常呈显疲劳扩展特征的海滩装纹路．产生部位主要出现在套圈和滚动体的滚动表面．轴承疲劳失效的机理很复杂，也出现了多种分析理论，如最大静态剪应力理论、最大动态剪应力理论、切向力理论、表面微小裂纹理论、油膜剥落理论、沟道表面弯曲理论、热应力理论等。

这些理论中没有一个理论能够全面解释疲劳的各种现象，只能对其中的部分现象作出解释。

目前对疲劳失效机理比较统一的观点有：1、次表面起源型次表面起源型认为轴承在滚动接触部位形成油膜的条件下运转时，滚动表面是以内部（次表面）为起源产生的疲劳剥落。

2、表面起源型表面起源型认为轴承在滚动接触部位未形成油膜或在边界润滑状态下运转时，滚动表面是以表面为起源产生的疲劳剥落。

3、工程模型工程模型认为在一般工作条件下，轴承的疲劳是次表面起源型和表面起源型共同作用的结果。

疲劳产生的原因错综复杂，影响因素也很多，有与轴承制造有关的因素，如产品设计、材料选用、制造工艺和制造质量等；也有与轴承使用有关的因素，如轴承选型、安装、配合、润滑、密封、维护等。

具体因素如下：A、制造因素1、产品结构设计的影响产品的结构设计是根据使用性能目标值来确定的，这些目标值如载荷容量、寿命、精度、可靠性、振动、磨损、摩擦力矩等。

在设计时，由于各种原因，会造成产品设计与使用的不适用或脱节，甚至偏离了目标值，这种情况很容易造成产品的早期失效。

滑动轴承失效分析（有基础知识，也有经验，不错）滑动轴承在工作中丧失其规定功能，从而导致故障或不能正常工作的现象称为失效。

轴承的失效按其寿命可分为正常失效和早期失效两种。

分析工作主要是针对早期失效的轴承，找出其失效的原因，提出改进措施，以提高轴承运转的寿命和可靠性。

由此可见，轴承的失效分析是提高轴承可靠性系统工程中的重要环节，是一门跨学科的技术领域，它既有综合性，又有实用性。

所谓综合性表现在它涉及面很广，包括产品的结构设计、机械制造工艺、材料的选用与冶金技术，以及摩擦学、腐蚀学、工程力学、断裂力学、金属物理和表面物理等广泛的学科领域和技术门类。

失效分析技术必须依赖于这些相关学科的发展而向前发展，而这些相关学科的发展又都与失效分析工作密切相关。

所谓实用性表现在轴承的失效分析工作必须从生产实际出发并紧密地为生产服务。

它的积极意义在于：(1)可以分析出轴承失效的主要原因，提出改进措施，不断提高轴承产品的质量。

(2)可以判断设计是否合理，纠正某些不尽合理的方面以提高轴承产品的可靠性。

(3)可以发现轴承零件在冷、热加工中存在的问题。

纠正不合理的加工工艺。

(4)可以判断材料选择的合理性及原材料质量存在的间题。

所以说轴承的失效分析工作是与轴承产品质量及其生产发展密切相关的重要工作。

本文的探讨将以滚动轴承的失效为主。

一、轴承失效的表现形式轴承失效一般可分为止转失效和丧精失效两种。

止转失效就是轴承因失去工作能力而终止转动。

例如卡死、断裂等。

丧精失效就是因几何尺寸变化了配合间隙，失去了原设计要求的回转精度，虽尚能继续转动，但属非正常运转。

例如磨损、腐蚀等。

轴承失效的影响因素很复杂，而且各类轴承的工作条件和失效因素的差异，产生的失效形式和形貌特征亦各不相同。

按其损伤机理大致可分为：接触疲劳失效、摩擦磨损失效、断裂失效、变形失效、腐蚀失效和游隙变化失效等几种基本形式。

1.接触疲劳失效接触疲劳失效是各类轴承表面最常见的失效形式之一，是轴承表面受到交变应力的作用而产生的失效。

滑动轴承常见故障及解决方法【摘要】滑动轴承是机器中应用很广泛的一种传动，其工作平稳、可靠、无噪声。

但在运行过程中常见故障很多，影响设备的正常运行。

因此，总结故障原因，找出消除故障的解决方案和预防措施，从而可以达到设备正常运行，降低维修率，提高企业的经济效益。

【关键词】异常磨损；巴氏合金；轴承疲劳；轴承间隙巴氏合金是滑动轴承常用材料之一，因其独特的机械性能，很多旋转机械广泛采用为滑动轴承材料。

在日常工作中发现因滑动轴承故障导致停产，造成很大损失的情况时常发生。

总结积累经验，参考有关书目知识，对巴氏合金轴承故障因素及解决方法作以简要论述。

一、巴氏合金松脱巴氏合金松脱原因多产生于浇注前基体金属清洗不够，材料挂锡，浇注温度不够。

当巴氏合金与基体金属松脱时，轴承就加速疲劳，润滑油窜入松脱分离面，此时轴承将很快磨损。

解决方法：重新挂锡，浇注巴氏合金。

二、轴承异常磨损轴径在加速启动跑合过程中，轻微的磨合磨损和研配磨损都属正常。

但是当轴承存在下列故障时，将出现不正常或严重磨损。

1、轴承装配缺陷。

轴承间隙不适当，轴瓦错位，轴径在轴瓦中接触不良，轴径在运行中不能形成良好油膜，这些因素可引起转子振动和轴瓦磨损。

解决方法：更换轴承或重新修刮并做好标记，重新装配，使其达到技术要求。

2、轴承加工误差。

圆柱轴承不圆，多油楔轴承油楔大小和分布不当，轴承间隙过大或过小，止推轴承推力盘端面偏摆量超差、瓦块厚薄不均,都能引起严重磨损。

解决方法：采用工艺轴检测修理轴承瓦不规则形状。

3、转子振动。

由于转子不平衡、不对中，油膜振荡、流体激进等故障，产生高振幅，使轴瓦严重磨损、烧伤、拉毛。

解决方法：消除引起振动因素，更换已磨损轴承。

4、供油系统问题。

供油量不足或中断，引起严重摩擦、烧伤及抱轴。

解决方法：解决供油系统问题，清洁或更换油液，修理或加大冷却器，以降低油温。

三、轴承疲劳引起轴承疲劳有以下原因：1、轴承过载，使承载区油膜破裂，局部地区产生应力集中，局部接触裂纹，扩展后产生疲劳破坏。

水泵轴承失效原因分析及对策研究摘要：水泵是核电厂二回路给水系统中的重要设备，其运行的可靠性将直接影响电厂的安全运行。

水泵轴承在运行中失效的原因有多种，譬如温度、压强、润滑情况、水泵转子与电机转子的连接方式等。

本文通过阐述轴承的润滑情况，分析柔性异物导致轴承过早失效的原因、过程以及所造成的危害，揭示柔性异物对轴承使用寿命的影响，探讨如何通过改进工作方法来确保检修工作的质量，为今后提高设备故障的判断能力和检修工作水平提供了借鉴和参考。

关键词：轴承失效、水泵轴承、失效原因1.水泵轴承工作原理1.1轴承工作环境轴承是水泵上承载最大负荷的转动机械部件，同时也是一个精密部件，它的故障占到水泵所有故障中的八成以上，故轴承的可靠性直接影响到水泵的运行安全，因此需要持续对水泵轴承的失效因素进行不断的分析。

在水泵轴承的运行过程中，轴承也经常会因为没有达到期额定的使用寿命而提前失效，导致设备停机并造成设备损坏。

最主要的原因就是轴承的工作表面损伤，异物破坏了轴承的工作面，增大了其接触应力，加快了轴承的疲劳进程，导致了轴承润滑不良，缩短了轴承使用寿命。

1.2轴承润滑剂机理为确保轴承处于良好的润滑状态，每台水泵电机在设计时都会采用适合自己工况的润滑方式。

虽然润滑形式不同，但所起的作用一样。

润滑介质在轴承各工作表面上形成一层润滑油膜，润滑各个运动部件的的表面。

油膜把各个运动部件隔离开来，使它们不发生金属摩擦，减少磨损和发热；另外润滑介质还能带走局部高温热量，降低工作面温度趋于一致。

润滑介质还是轴承保持架动态运动的阻尼介质。

良好的润滑是提高轴承使用寿命最有效的方法之一。

在轴承的正常工作过程，润滑剂必须参与到整个工作过程之中。

在轴承润滑良好时，滚子和滚道就会对润滑油形成挤压。

在接触部位上由于负载压力的作用会使金属面产生轻微变形，使得接触面积稍有增大，由于润滑油受到挤压使得其粘度增大变得粘稠，因此在轴承滚子高速转动的过程中往往是润滑油尚未从摩擦副表面完全挤压出的瞬间就已经完成了一次“离合”挤压过程。

水泵轴承失效分析报告1. 引言本文档旨在分析水泵轴承失效的原因，并提出相应的解决方案。

水泵是工业生产中常用的设备之一，其正常运行对于生产过程的稳定性至关重要。

然而，轴承失效是水泵运行过程中常见的问题，本报告对其进行了深入分析。

2. 背景水泵轴承是支撑和转动泵轴的重要部件，其失效会导致泵的运行异常和停机维修。

轴承失效原因通常包括磨损、疲劳、润滑不良以及过载等。

通过对失效轴承的分析，可以帮助我们了解失效原因，从而采取相应的措施预防类似问题的发生。

3. 方法本次分析基于失效轴承的检测结果和相关参数的统计分析，包括轴承的工作温度、润滑情况、振动等。

通过对这些数据进行分析，可以找出可能导致轴承失效的因素。

4. 结果经过对数据的分析，我们得出以下结论：•温度过高：绝大多数失效轴承的工作温度超出了正常范围。

高温会导致轴承材料的变形和润滑脂的降解，增加了轴承的摩擦和磨损。

•润滑不良：部分轴承失效案例中，润滑油脂的使用有问题，要么油脂过少，要么油脂污染。

这会导致轴承在高速旋转时摩擦增加，从而加剧了失效的可能性。

•轴承过载：一些失效轴承承受了超过其额定负荷的载荷。

过载会导致轴承的疲劳寿命大幅下降，从而加速其失效。

•振动异常：部分失效轴承在运行过程中出现了异常振动信号，可能源于轴承的不平衡或轴心偏移。

振动异常会导致轴承受力不均，从而加剧了轴承的磨损。

5. 讨论在本次分析中，温度过高、润滑不良、轴承过载和振动异常被确定为导致水泵轴承失效的主要因素。

为了降低轴承失效的风险，我们建议采取以下措施：1.温度控制：优化水泵系统的冷却系统，确保轴承工作温度在正常范围内。

2.润滑维护：定期检查和更换润滑油脂，保持其清洁和充足，避免污染和过少造成的问题。

3.轴承选型：根据实际使用情况，选择合适负载和工作条件的轴承，避免过载引起的失效。

4.振动监测：安装振动监测系统，及时发现异常振动并进行调整和修复。

这些措施可以帮助预防水泵轴承失效，提升水泵设备的运行稳定性和可靠性。

滑动轴承、滚动轴承振动故障症状特征分析与解决处理方法（图文并茂详解）一、滚动轴承症状特征：（一）、滚动轴承故障发展的第一阶段症状特征：1、超声波频率范围(>250K赫兹) 内的最早的指示；2、利用振动加速度包络技术（振动尖峰能量gSE）可最好地评定频谱。

（二）、滚动轴承故障发展的第二阶段症状特征：1、轻微的故障激起滚动轴承部件的自振频率振动。

2、故障频率出现在500-2000赫兹范围内。

3、在滚动轴承故障发展第二阶段的末端，在自振频率的左右两侧出现边带频率。

（三）、滚动轴承故障发展的第三阶段症状特征：1、出现滚动轴承故障频率及其谐波频率。

2、随着磨损严重出现故障频率的许多谐波频率，边带数也增多。

3、在此阶段，磨损可以用肉眼看见，并环绕轴承的圆周方向扩展。

（四）、滚动轴承故障发展的第四阶段症状特征：1、离散的滚动轴承故障频率消失，被噪声地平形式的宽带随机振动取代之。

2、朝此阶段末端发展，甚至影响1X转速频率的幅值。

3、事实上，高频噪声地平的幅值和总量幅值可能反而减小。

二、滑动轴承症状特征：（一）、油膜振荡不稳定性症状特征：1、如果机器在2X转子临界转速下运转，可能出现油膜振荡。

2、当转子升速到转子第二阶临界转速时，油膜涡动接近转子临界转速，过大的振动将使油膜不能支承轴。

3、油膜振荡频率将锁定在转子的临界转速。

4、转速升高，油膜涡动频率也不升高。

（二）、油膜涡动不稳定性症状特征：1、通常出现在旋转转速的42-48%频率范围内。

2、有时，振动幅值非常大油膜涡动是固有不稳定的，因为它增大离心力，所以增大涡动力。

（三）、滑动轴承磨损/间隙故障症状特征：1、滑动轴承磨损故障后阶段将产生幅值很大的旋转转速频率的谐波频率振动。

2、当存在过大的滑动轴承间隙时，很小的不平衡或不对中将导致很大幅值的振动。

滑动轴承的损坏形式分析1.早期损坏的形式轴承在正常使用过程中，由于逐渐磨损直到最后失去工作能力、结束其使用寿命，这种自然损伤是难以避免的。

但如果因发动机装配调整不当、润滑油品质不好或使用条件恶劣等因素致使轴承过早地磨损或出现各种损伤，则是人为造成的早期损坏。

早期损坏不仅大大地降低轴承的使用寿命，同时也会影响发动机的正常工作。

根据长期对柴油机维修的经验发现，滑动轴承早期损坏的常见形式有机械损伤、轴承穴蚀、疲劳点蚀、腐蚀等。

⑴机械损伤滑动轴承机械损伤是指轴瓦的合金表面出现不同程度的沟痕，严重时在接触表面发生金属剥离以及出现大面积的杂乱划伤；一般情况下，接触面损伤与烧蚀现象同时存在。

造成轴承机械损伤的主要原因是轴承表面难以形成油膜或油膜被严重破坏。

⑵轴承穴蚀滑动轴承在气缸压力冲击载荷）的反复作用下，表面层发生塑性变形和冷作硬化，局部丧失变形能力，逐步形成纹并不断扩展，然后随着磨屑的脱落，在受载表面层形成穴。

一般轴瓦发生穴蚀时，是先出现凹坑，然后这种凹坑逐步扩大并引起合金层界面的开裂，裂纹沿着界面的平行方向扩展，直到剥落为止。

滑动轴承穴蚀的主要原因是，由于油槽和油孔等结构要素的横断面突然改变引起油流强烈紊乱，在油流紊乱的真空区形成气泡,随后由于压力升高，气泡溃灭而产生穴蚀。

穴蚀一般发生在轴承的高载区，如曲轴主轴承的下轴瓦上。

⑶疲劳点蚀轴承疲劳点蚀是指，由于发动机超负荷工作，使得轴承工作过热及轴承间隙过大，造成轴承中部疲劳损伤、疲劳点蚀或者疲劳脱落。

这种损伤大多是因为超载、轴承间隙过大，或者润滑油不清洁、内中混有异物所致。

因此，使用时应该注意避免轴承超载工作不要以过低或过高的转速运转；怠速时要将发动机调整到稳定状态；确保正常的轴承间隙，防止发动机转速过高或过低；检查、调整冷却系统的工作情况，确保发动机的工作温度适宜。

⑷轴承合金腐蚀轴承合金腐蚀一般是区为润滑油不纯，润滑油中所台的化学杂质（酸性氧化物等）使轴承合金氧化而生成酸性物质，引起轴承合金部分脱落，形成无规则的微小裂孔或小凹坑。

磁力泵滑动轴承失效的危害性及应对措施磁力泵滑动轴承失效的危害性磁力泵是一种无泄漏、无密封、无污染的新型泵，其最大优点是不需要轴承和机械密封。

无轴承代表着无需润滑油，不需要维护润滑，这大大降低了维护成本和使用成本，同时减小了泵的体积和噪音。

然而，在实际使用中，磁力泵的滑动轴承容易发生故障，导致泵转动不灵或变形。

滑动轴承失效的主要原因是磨损和摩擦，当轴承失效时，泵的性能将出现大量的失常现象。

在生产过程中，轴承失效会给生产过程带来以下危害：1.泵体损坏，导致泄漏和速度减慢。

2.泵的电机工作负荷增加，能耗变高。

3.泵的转速降低，流量降低。

4.泵的声音变大，噪音增加。

总之，滑动轴承失效会降低泵的性能，增加使用成本，甚至对生产过程造成危害。

应对措施针对磁力泵滑动轴承失效的危害，我们可以采取以下措施进行预防和修复：1. 避免运转时超负荷磁力泵轴承运转时，承受着电机的转矩，因此在运转过程中要严格控制负荷，避免超负荷运行。

2. 定期清洗和更换润滑油虽然磁力泵是不需要润滑油的，但清洗润滑油的状态仍然是有必要的。

长时间使用后，润滑油会变质污染，堵塞液力传动的孔洞和过滤器，导致轴承失效。

所以要定期清洗润滑油，及时更换。

3. 检查轴承和泵的状态定期检查磁力泵和轴承的状态，以确保其完好和良好的运行状态。

如果轴承出现磨损、表面破裂或者其他故障，应该立即更换。

4. 換用滑动轴承材料磁力泵的滑动轴承材料有很多，包括陶瓷，碳/氮化钨合金，聚四氟乙烯，等等，应根据具体情况选择合适的轴承材料，以提高其稳定性、密封性。

结论磁力泵无疑是一种十分高效且环保的设备，但是滑动轴承失效的风险仍然存在，给生产和使用过程带来很大的危害。

因此，我们应该加强它的使用和维护，预防和修复轴承失效，维护其高效和稳定的运行。

最新整理磁力泵滑动轴承失效的危害性及应对措施
摘要：本文从分析磁力泵滑动轴承失效的基本型式和危害性，分析了滑动轴承的失效原因，总结了了降低磁力泵滑动轴承的对策。

关键词：磁力泵；滑动轴承；失效
1. 磁力泵应用情况简述
某单位8万吨/年催化干气制乙苯/苯乙烯装置，选用美国胜达因公司生产的磁力泵45台，用于输送苯、乙苯、苯乙烯等有毒介质。

在装置运行过程中，多次出现磁力泵滑动轴承失效的故障，不仅影响了机泵运行安全性，也使生产效率降低。

同行业其他兄弟单位类似的磁力泵也时常发生滑动轴承故障，具有一定的普遍性。

2. 磁力泵滑动轴承失效的危害性
磁力泵的滑动轴承（图号6）套装磁力泵的轴承体上，和内磁转子上的轴套配合，材料多为碳化硅。

其冲洗、润滑和冷却是依靠本身的介质来循环冲洗润滑的。

它是将叶轮2背部的高压液流引入到隔离套内，一部分液流通过中间轴承7流入叶孔背部的平衡孔，一部分液流通过隔离罩与内磁转子间隙。

图1 磁力泵结构简图
1、泵体
2、叶轮
3、泵盖
4、隔离套
5、泵轴
6、轴承
7、轴套
8、止推环
9、内磁转子10、外磁转子11、联接架12、悬架体13、传动轴
当滑动轴承失效碎裂时，小块碳化硅碎片会随着冲洗润滑回路介质进入磁力泵的隔离套和内磁转子之间。

因为碳化硅硬度很高，介于隔离套和内磁转之间，于高速旋转，会象车刀一样切开隔离套和内磁转子，危害性极大。