预测轴承故障、测量润滑油膜厚度的提示

通常，关于电动机轴承的维护有两种选择。一种是重新润滑它们，另一种是改变它们。监控电动机轴承状况对于确保可靠性至关重要。电动机是一项必须管理的资产，延长其使用寿命将确保对底线利润的贡献更大。防止由电动机轴承故障引起的附带损害是真正的成本避免。监测和测量轴承状况的方法有多种——超声波、温度、振动分析和冲击脉冲，仅举几例。

由于润滑是延长轴承寿命的第一道防线，因此必须测量和监测滚动体与滚道之间的润滑膜厚度。

润滑膜厚度：什么很重要
润滑是任何运动部件之间的重要元素，也是滚动轴承的绝对要求。

关于滚动轴承应使用多少、使用频率和使用何种润滑剂的问题，一直有很多讨论和争论；对许多人来说，它仍然是个谜。下图（图 1）显示了与滚动轴承中的润滑膜厚度和油膜质量相关的许多参数。即使是“终生密封”的轴承也会失去其润滑膜厚度。了解密封轴承中剩余多少润滑剂可以区分生产正常运行时间和计划外停机时间。了解润滑剂是否进入轴承有助于通过优化油膜厚度和防止计划外停机进行维护，从而最大限度地延长轴承寿命。

区分轴承表面损坏和润滑膜厚度，作为轴承故障，是一项可测量的功能。了解差异是宝贵的知识。

图 1.

案例研究一：Maxim Corporation

• 洗涤器，用于在受污染的水扩散到废水系统之前对其进行清洁。
• 四个小型 3/4 马力电机，带有一体式“C”型面安装式叶轮泵，配有 PVC 管道。
• 所有四个电机同时运行。 （图 2。）

在这家印刷电路制造厂演示了如何监测轴承状况和测量润滑膜厚度后，我们被要求查看一个小型水洗涤器。可以听到轴承坏了的尖叫声，但他们无法确定发出噪音的是哪个轴承。是哪个电机的驱动端或相反的驱动端？快速检查后，确定了轴承并确定了其状况。这是一个 6204.2RS 密封轴承（终身密封轴承）。费用约为 9 美元。

我们离开工厂时承诺提供便携式数据记录仪的报价。

在夜间，轴承冻结并导致电机跳闸，因此现在只有三台电机在运行。他们失去了系统清洁水能力的四分之一。

第二天（在维修之前），湾区环保局的检查员出现了。水仍然被倾倒在废水系统中。由于容量减少，当水被测试时，它不符合清洁要求。罚款为 32,000 美元。

可悲的是，他们知道哪个轴承是坏的。他们也知道这有多糟糕。如果预测性维护或状态监测是他们正常操作程序的一部分，这种停机和罚款就永远不会发生。

图 2.

案例 2：Laprino Foods 的电机店

• 一台 700 马力的 ABB 电动机，用于驱动风扇对牛奶进行脱水。

ABB 电机长期以来一直推荐使用冲击脉冲来测量其电机轴承。许多 ABB 电机在出厂时都配备了 SPM 适配器，用于快速连接测量。

Laprino Foods 安装了一台新的 ABB 电机，但在保修期内出现故障。轴承冻结并扭曲轴。轴承内无润滑。

经仔细审查，记录显示该厂维修人员确实按照推荐的时间表对轴承进行了润滑。

从驱动端的端盖上取下密封盖，露出轴承进行检查。发现是在制造过程中出现了加工错误，从油脂罐到轴承润滑槽口的油脂通道没有对齐。油脂无法进入轴承。尽管遵守了润滑计划，但并未对轴承进行测量，因此没有人知道润滑剂是否真的进入了轴承。

生产中断，因此从电机车间的库存中取出一台新电机来更换损坏的电机。在安装新电机之前，进行了试运行。在电机运行时，在将润滑剂（润滑脂）施加到塞子上的同时进行测量。在不拆卸电机或引起干扰的情况下，确定润滑脂通道在正确的位置并且润滑剂确实进入了轴承。确定轴承的真实状况并测量并记录润滑油膜厚度。

ABB 履行了保修义务。损坏的电机已修复并存放备用，新电机今天仍在运行。在线监测系统 (MG-4) 继续监测这些 ABB 电机轴承。

图 3.

案例三：Evanite Fiber Corporation

• 排气扇上的 125 马力电机和皮带驱动器，用于制造高密度过滤器的旋转玻璃工艺。
• 这个例子不一定在电机上，而是在风扇轴上。

影响润滑膜厚度的最常见轴承安装故障之一是在安装单元（即带座轴承）中使用剖分式锥形适配器安装和设置圆锥孔双列调心滚子轴承。虽然这不是电机轴承，但它非常靠近每个驱动电机。

锥形适配器用作楔形装置，将轴承的内圈固定在轴上。所有轴承制造商都推荐了应用此类轴承的间隙。这种类型的轴承座轴承座在大型风扇应用中非常常见，并且是许多其他应用中非常流行的样式。

图 4.

如果过分拧紧扳手螺母（一种很常见的做法）使锥形套（适配器）被拉得太远，轴承的内部间隙将被消除，从而降低润滑膜厚度。

尽管这些轴承运行时没有明显的故障或振动报警，但由于操作人员看不到油膜厚度问题，机器的可靠性受到了威胁。可以测量润滑膜厚度以确定轴承在启动期间的真实状况，而无需设置基线和踩踏。区分轴承表面损伤故障和润滑膜厚度故障是强大的知识。

案例 4：高级木材公司

• 25 马力电机驱动锯木厂的磨边机。

垂直安装的标准脚踏式电机必须有与润滑相关的特殊考虑。

卧式电机中通常安装的轴承在径向支撑负载/悬臂负载。如果电机安装在垂直位置，轴承将承受更大的推力负载，并且润滑将通过开式或屏蔽轴承的开口耗尽。密封轴承会将润滑剂储存器保持在轴承的下半部分，因为在此应用中轴承是侧卧的。这个位置还会迫使球轴承的所有球都移到滚道的一侧，从而使它们在径向和推力方向上都处于更大的负载状态。负载影响润滑膜厚度。通常情况下，安装在这个位置的电机需要比推荐的更频繁地润滑。

图 5.

总结
测量润滑膜厚度的能力至关重要。通过在机器启动后立即测量薄膜厚度，可以获得更好的资产管理和机器可靠性。这将延长轴承和机器寿命。

滚动轴承中的润滑膜厚度至关重要。可以对其进行测量以检测和排除适当的润滑量（过量/不足）、适合正确工作的正确类型的润滑剂、检测安装故障，甚至在存在兼容性和/或污染时查明油膜厚度不足问题。

了解滚动轴承（甚至是密封轴承）的润滑膜厚度是值得测量的信息。由于需求要求，润滑剂应仅应用于滚动轴承。在润滑之前测量轴承油膜厚度将确保确实存在润滑要求。当在线测量系统发出信号时，自动润滑供应系统可以在合适的时间提供最佳润滑量。了解滚动轴承中的润滑膜厚度有助于最佳资产管理实践。了解滚动轴承中对确保机器可靠性真正重要的是了解润滑膜厚度。