Làm thế nào để quản lý vòng bi nóng trong nhà máy của bạn

Sau khi thực hiện vòng chăm sóc thiết bị của mình, một kỹ thuật viên bảo trì đã phát hiện ra rằng một số vòng bi “đang chạy nóng”. Các vòng bi này được thêm vào danh sách cho một số loại hành động. Một thứ tự công việc có thể được viết để thay đổi vòng bi, hoặc ai đó có thể đặt nước làm mát trên vỏ ổ trục. Ngay cả khi nhiệt độ vòng bi thực sự được biết, thường thì không ai thực sự hiểu được hành động nào được yêu cầu ở nhiệt độ nào.

Đo nhiệt độ vòng bi

Trước khi thực hiện bất kỳ hành động nào, câu hỏi về độ nóng của vòng bi phải được trả lời như thế nào. Nóng để liên lạc chỉ có thể là 130 độ F, như 120 độ F nói chung là nhiệt độ ngưỡng nơi bạn vẫn có thể giữ bàn tay của bạn trên bề mặt. Mặc dù có thể có các khu vực màu xám để xác định hành động thích hợp ở các nhiệt độ nhất định, một số nguyên tắc có thể cung cấp tính nhất quán và giúp nhân viên nhà máy đưa ra quyết định tốt hơn.

Bước đầu tiên là xác định nhiệt độ thực tế của vòng bi được giám sát. Hãy nhớ rằng nhiệt độ đo được chỉ là nhiệt độ da của vỏ ổ trục. Nhiệt độ mang thực tế sẽ nóng hơn 15-25 độ. Quan sát điều kiện bề mặt và loại khi đo nhiệt độ. Ngoài ra, đảm bảo độ phát xạ của thiết bị đo là chính xác cho bề mặt được đo. Hầu hết các bề mặt thép carbon tối sẽ có độ phát xạ khoảng 0,95, trong khi thép không gỉ hoặc nhôm sáng bóng sẽ có thiết lập thấp hơn nhiều. Một ảnh chụp hồng ngoại điển hình được hiển thị bên dưới.

Quá trình tích tụ trên vỏ ổ trục có thể dẫn đến nhiệt độ đo thấp hơn khi nhiệt độ vòng bi thực tế nóng hơn nhiều. Xây dựng sẽ cách nhiệt mang và không cho phép nó tiêu tan nhiệt, mà sẽ lần lượt làm cho vòng bi chạy thậm chí còn nóng hơn. Kiểm tra nhiệt độ phải được thực hiện tại cùng một vị trí trên thiết bị và các vòng bi. Các biến thể trong nhiệt độ vòng bi có thể được mong đợi khi các vị trí khác nhau được đo do các vùng tải, nhiệt độ môi trường xung quanh, mức bôi trơn, vv Sự nhất quán cũng rất quan trọng khi các cá nhân khác nhau thực hiện các phép đo.

Điều kiện nhiệt độ vòng bi

Hầu hết các thiết bị chính xác được lắp đặt và bôi trơn sẽ hoạt động ở nhiệt độ dưới 180 độ F. Nhiệt độ vòng bi nhỏ hơn 180 độ F thường được coi là chấp nhận được (xem biểu đồ bên dưới). Tất nhiên, có thể có những hậu quả khác cho hoạt động trong phạm vi “tốt” này. Nhiệt độ vận hành cao hơn sẽ làm cho chất bôi trơn mang trở nên xấu đi với tốc độ nhanh hơn. Ở trên 150 độ F, tuổi thọ dầu nhờn có thể giảm 50% cho mỗi 18 độ F. Nhiệt độ vận hành cao hơn cũng có nghĩa là độ nhớt hoạt động thấp hơn cho chất bôi trơn, có thể làm giảm độ tin cậy tổng thể của thiết bị. Sơ đồ dưới đây cho thấy nhiệt độ tối đa của một chất bôi trơn cụ thể (chỉ số độ nhớt) và loại vòng bi có thể giới hạn nhiệt độ hoạt động tối đa.

Điều kiện thận trọng

Trong điều kiện thận trọng, nhiệt độ vòng bi có thể nằm trong khoảng từ 180 đến 200 độ F. Trong khi điều này hơi cao hơn mong muốn, nó có thể là nhiệt độ vận hành điển hình đối với một số thiết bị. Do đó, điều quan trọng là phải có lịch sử nhiệt độ hoạt động cho các thiết bị trong phạm vi này để xác định xem nhiệt độ có bình thường hay không.

Đối với hộp số, giới hạn nhiệt độ bể chứa nhỏ hơn 200 độ F, theo quy định của Hiệp hội các nhà sản xuất bánh răng Mỹ (AGMA). Vòng bi giải phóng mặt bằng C3 thường được xem xét cho nhiệt độ vận hành này. Tiếp tục theo dõi thường xuyên và theo dõi bất kỳ thay đổi nhiệt độ đáng kể nào.

Một yếu tố khác cũng quan trọng như nhiệt độ vòng bi tuyệt đối là sự thay đổi nhiệt độ, đó là dấu hiệu của sự thay đổi tình trạng. Một sự thay đổi nhiệt độ hơn 50 độ F là mối quan tâm không có vấn đề gì phạm vi điều kiện trong đó nhiệt độ tuyệt đối giảm. Tăng cường giám sát và điều tra nên được yêu cầu với loại thay đổi này.

Thay đổi nhiệt độ nhỏ thường ít quan tâm. Nó có thể là bình thường đối với một vòng bi mỡ gần đây để tăng nhiệt độ 25-30 độ F. Tốc độ và tải trọng của máy cũng như điều kiện môi trường xung quanh (mùa đông / mùa hè) cũng sẽ ảnh hưởng đến nhiệt độ tuyệt đối. Các yếu tố khác có thể gây ra nhiệt độ cao hơn bao gồm tăng ma sát mang (bôi trơn kém, tải trọng cao, tốc độ cao, vv), bôi trơn quá mức (áp suất dầu mỡ), mức dầu cao (dầu khuấy) và lệch hướng.

Điều kiện cảnh báo

Trong điều kiện cảnh báo, nhiệt độ vòng bi có thể nằm trong khoảng từ 200 đến 250 độ F. Nhiệt độ cao có thể là do một ứng dụng được làm nóng, một ổ đỡ mỡ gần đây, các vấn đề về mức dầu, giai đoạn đầu của hỏng mang, v.v. điều kiện quá trình, chu kỳ bôi trơn gần đây hoặc mức dầu. Bạn cũng có thể cần tăng tần suất theo dõi sự thay đổi nhiệt độ. Nhiệt độ vận hành an toàn cho dầu mỡ thường là 75% điểm rơi. Nếu ổ đỡ đang chạy trong một ứng dụng có nhiệt qua tạp chí, phạm vi nhiệt độ cao này có thể bình thường đối với hoạt động. Điều này cũng sẽ gọi cho một vòng bi giải phóng mặt bằng C4.

Điều kiện báo động

Trong điều kiện cảnh báo, nhiệt độ vòng bi có thể nằm trong khoảng từ 250 đến 300 độ F. Vòng bi hoạt động trong dải nhiệt độ này có khả năng đang trong giai đoạn thất bại. Số lượng cuộc sống còn lại có thể rất cao. Sử dụng các công nghệ tiên đoán khác (rung, hồng ngoại, kiểm tra siêu âm, vv) và tăng tần suất giám sát điều kiện cho đến khi thực hiện hành động khắc phục. Ngoài ra, giảm thiểu sự căng thẳng trên các vòng bi bằng cách hạn chế khởi động / tắt máy và giảm các thay đổi tốc độ / tải của quá trình. Bắt đầu chuẩn bị một kế hoạch bảo trì (vật liệu đặt hàng, xác định phạm vi công việc, vv) để thực hiện hành động khắc phục cho một sự kiện được lên kế hoạch hoặc thất bại ngoài kế hoạch. Sử dụng cẩn thận khi bôi trơn bất kỳ ổ đỡ nào trong điều kiện cảnh báo, vì bôi trơn (đặc biệt là bôi trơn) có thể nâng nhiệt độ hoạt động và thậm chí dẫn đến hỏng hóc.

Điều kiện tắt máy

Trong điều kiện tắt / tắt thiết bị, nhiệt độ vòng bi có thể lớn hơn 300 độ F. Vòng bi ở nhiệt độ này có khả năng xảy ra trong các giai đoạn cuối cùng của sự thất bại. Tùy thuộc vào thiết kế thiết bị, thất bại có thể nhanh chóng và thảm khốc. Thời gian phản ứng chỉ có thể là giờ, không phải ngày.

Tại thời điểm này, ổ đỡ đã biến mất, vì vậy các hành động của bạn nên tập trung vào việc giảm thiểu lỗi thứ cấp của các thành phần còn lại (trục, vỏ, vv). Một chuyến đi thiết bị / tắt máy ngay lập tức có thể được đề nghị để ngăn chặn sự thất bại thảm họa và thiệt hại thêm.

Tính toàn vẹn của ổ trục và hình học có thể bị tổn hại nghiêm trọng ở dải nhiệt độ này, vì nhiệt độ ổn định nhiệt cho nhiều vòng bi là từ 300 đến 400 độ F. Không cố gắng bôi trơn ổ đỡ trong điều kiện tắt máy / chuyến đi vì điều này có thể dẫn đến trong một thất bại ngay lập tức.

Phương pháp làm mát

Nếu nhiệt độ vòng bi bị nâng lên nghiêm trọng, việc phun nước có thể làm cho nó phát nổ. Không được đổ nước vào ổ đỡ hoặc ổ trục. Nước có thể di chuyển vào ổ đỡ và dẫn đến sự phân hủy của màng bôi trơn. Ăn mòn cũng có thể xảy ra.

Làm mát vỏ của ổ đỡ nóng có thể loại bỏ các khe hở vòng bi khi cuộc đua bên ngoài nguội đi, vì cuộc đua bên trong vẫn sẽ nóng. Việc giảm giải phóng mặt bằng xuyên tâm sẽ làm tăng ma sát và giảm đáng kể tuổi thọ vòng bi. Tiềm năng thất bại thảm khốc cũng tăng lên. Vòng bi nhỏ hơn có nguy cơ lớn hơn xảy ra do các khe hở nhỏ bên trong. 

Sử dụng quạt trên vỏ ổ đỡ có thể là phương pháp làm mát có thể chấp nhận được đối với ổ đỡ trong điều kiện cảnh báo hoặc cảnh báo. Nếu ổ đỡ nằm trên hệ thống dầu tuần hoàn, việc tăng lưu lượng dầu cũng có thể làm mát ổ đỡ. Tuy nhiên, lưu lượng dầu quá nhiều có thể gây ra hiện tượng lún dầu và tăng ma sát bên trong ổ đỡ.

Trợ giúp chuyên gia

Nếu vòng bi liên tục hoạt động trong điều kiện cảnh báo hoặc báo động, bạn có thể cần phải tham khảo ý kiến ​​chuyên gia để đánh giá nguy cơ hoạt động liên tục và xác định những thay đổi có thể có để cải thiện. Những vòng bi liên tục chạy ở nhiệt độ cao có một vấn đề mãn tính và yêu cầu phân tích để xác định nguyên nhân gốc rễ.

Trong khi mang theo giám sát nhiệt độ có thể tương đối đơn giản, các quyết định kết quả sẽ đòi hỏi một đánh giá bởi các chuyên gia được đào tạo để đảm bảo hành động tốt nhất được thực hiện để tối đa hóa độ tin cậy của thiết bị.