碩士論文投稿油液分析在軋輥軸承故障診斷的應用

　　這篇碩士論文投稿發表了在軋輥軸承故障診斷的應用，論文探討了某冷軋板廠連軋機組使用的4輥軋機結構，分析了故障出現原因，并給出了相應的診斷方案，初步判斷了軸承燒毀的原因，根據檢測數據進行了分析探討。

　　摘要：某冷軋板廠使用新配方軋制油后，冷軋軋輥軸承燒毀的頻率增大。將新配方軋制油按不同比例與軸承潤滑脂進行了混兌試驗，結果表明軋制油對潤滑脂的防腐性和膠體穩定性產生較大影響，是軸承燒毀的主要原因。

　　關鍵詞：碩士論文投稿,油液分析,軋輥軸承,預防維修,故障診斷

　　1故障現象

　　某冷軋板廠連軋機組使用的4輥軋機結構如圖1所示，軋輥圓柱滾子軸承采用2#鋰基脂潤滑，正常使用壽命一般在1500h以上[1]，由于工藝原因，該軸承在運行過程中會混入少量的軋制油，但自投產以來設備一直運行正常。2014年10月該公司采購了一批新的軋制油，該批次的揮發油進行了產品升級，優化了軋制油的揮發性能，但自從使用新的軋制油以后，連軋機組冷軋軋輥軸承故障燒毀的頻率明顯增大，故障軸承的在線時間僅不到80h，個別軸承甚至35h就出現軸承潤滑脂燒干的現象而不得拆換下線。對拆下的軸承進行觀察發現，軸承潤滑脂普遍出現干涸現象(圖2)，滾柱上邊緣有高溫加熱的痕跡(圖3)，部分軸承滾道上出現點蝕現象。

　　2診斷方案

　　2.1故障原因初步判斷從故障的特征表現，初步判斷軸承燒毀的原因可能有以下2個方面[2]：(1)新潤滑脂性能不合格;(2)新配方軋制油影響了潤滑脂的性能。2.2診斷方案根據故障原因的初步判斷，制定以下診斷方案[3]。(1)對軋輥軸承用新潤滑脂進行全面分析，評價潤滑脂是否合格。檢測項目見表1。(2)采用熱混兌方法，模擬現場逐步升溫至80℃[2]、攪拌狀態下，將潤滑脂和軋制油分別按照9∶1，5∶5的比例進行混兌，對混兌后的樣品按表2所示的項目進行檢測，評定軋制油對潤滑脂性能的影響。

　　3檢測數據分析

　　3.1潤滑脂檢測結果分析潤滑脂檢測結果見表3，其各項指標符合GB/T7323-20082#極壓鋰基潤滑脂的國家質量標準[4]。3.2混兌試驗測試結果及分析3.2.1銅片腐蝕將軋制油加入潤滑脂中充分混兌后，觀察混合物的銅片腐蝕性能(100℃，24h)。(1)沒有軋制油時，銅片腐蝕等級為1b，此時銅片顏色不變，試驗后的潤滑脂顏色與新脂無異(圖4)。(2)當油脂比例為1∶9時，銅片腐蝕等級為2a，此時銅片基體顏色不變，表面局部變黑，試驗后的潤滑脂顏色較新脂加深(圖5)。(3)當油脂比例為5∶5時，銅片基體顏色不變，銅片腐蝕等級為3b，此時銅片表面變黑，局部有變紫現象，試驗后的潤滑脂已經變成黑色(圖6)。試驗結果表明，軋制油與潤滑脂混兌后，一方面影響潤滑脂的防腐性能，另一方面會導致潤滑脂氧化顏色加深，且軋制油比例越高，銅片的腐蝕程度和潤滑脂氧化程度越深。3.2.2最大無卡咬負荷PB最大無卡咬負荷檢測結果見表4，測試結果顯示，軋制油與潤滑脂按1∶9和5∶5比例混合后，混合樣的PB結果無變化。3.2.3燒結負荷PD燒結負荷檢測結果見表5，燒結試驗表明，軋制油與潤滑脂按1：9和5：5比例混合后，混合樣的PD值與比混合前潤滑脂相比略有降低。3.2.4蒸發量蒸發量檢測結果見表6，測試結果顯示，軋制油與潤滑脂按1：9混合后，混合樣的蒸發量與潤滑脂相比明顯變高，表明混入軋制油對潤滑脂的蒸發量產生影響，會加速潤滑脂中基礎油的蒸發。3.3故障分析軸承在運行過程中會不可避免地混入軋制油，軋制油的性能會對軸承潤滑脂產生一定的影響。混入軋制油后，潤滑脂的抗腐蝕性能和極壓抗磨性能下降，這一方面會導致軸承表面金屬腐蝕，另一方面會導致油膜強度降低，引發疲勞點蝕[5]。此外，混入軋制油后潤滑脂蒸發損失增加，一方面與混油有關，軋制油混入潤滑脂后，對潤滑脂進行了稀釋，使得潤滑脂的膠體結構被破壞，高溫高壓下，潤滑脂中的部分基礎油更容易析出流失，導致潤滑脂變干[6];另一方面與軋制油的揮發性有關，軋制油在經過配方改良后，揮發性得以提升，當潤滑脂中混入軋制油后，基礎油的揮發性受到影響，即提高軋制油揮發性的因素同樣也提高了基礎油的揮發性，在軸承運行時，潤滑脂中的基礎油在高溫下加速揮發，并在金屬的催化作用下加速氧化，使得軸承潤滑脂短期內干涸變硬，失去潤滑作用，最終導致軸承燒毀。

　　4結論

　　(1)潤滑脂中混入軋制油會降低潤滑脂的防腐性和極壓抗磨性能，并對潤滑脂的膠體穩定性和基礎油揮發性能產生影響，不僅會使軸承表面出現腐蝕和點蝕，還會使潤滑脂變稠變硬，失去潤滑作用，這是導致該起故障的主要原因。(2)軋制油配方更新，揮發性提高是導致該起事故的重要原因，實際應用中，潤滑系統中某一因素的改變都可能導致潤滑失效，制定合適的分析方案模擬現場運行，可以有效地對設備潤滑情況進行評估。

　　參考文獻

　　[1]黃慶學，陳占福.軋機軸承與軋輥壽命研究及應用[M].北京：冶金工業出版社，2003.

　　[2]黃志堅.軋機軋輥與軸承使用維修技術[M].北京：冶金工業出版社，2008.

　　[3]汪德濤，林亨耀.設備潤滑手冊[M].北京：機械工業出版社，2009.

　　[4]中國石油化工股份有限公司科技開發部編.石油產品國家標準匯編[S].北京：中國標準出版社，2005.

　　[5]楊國安.滾動軸承故障診斷實用技術[M].北京：中國石化出版社，2012.

　　[6]黃文軒.潤滑劑添加劑性質及應用[M].北京：中國石化出版社，2012.

　　作者：何偉楚 趙暢暢 楊智宏 單位：廣州機械科學研究院有限公司

　　推薦閱讀：《中國醫藥工業》(月刊)創刊于1970年，由上海醫藥工業研究院;中國化學制藥工業協會主辦。獲獎情況：1994年國家醫藥管理局信息成果一等獎;1996年上海市優秀科技期刊二等獎;1997年全國優秀科技期刊三等獎;中國期刊方陣“雙效”期刊。