水平遠心ポンプの一般的なベアリング故障モードは何ですか

水平遠心ポンプ 現代の産業で液体を運ぶためのコア機器の1つです。それらの安定した操作は、ベアリングシステムのサポートと潤滑に大きく依存します。ポンプシャフトとモーターローターの間の主要な伝送成分として、ベアリングが故障すると、振動の増加、回転不良、さらにはポンプユニットの突然のシャットダウンに直接つながります。

疲労散発
ローリングベアリングの高速操作中に、それらの内側のリング、外側のリング、ローリングエレメントが交互の荷重を維持し続け、材料の表面のマイクロクラックが徐々に膨張し、最終的に金属粒子は落ちます。この散発は、ベアリングレースウェイにピットとピットを形成し、その結果、振動の増加、騒音の増加、不安定な動作が生じます。疲労散発は、通常、長期の操作、材料の硬度が不十分で、潤滑剤の品質が低い、または過度のベアリング負荷によって引き起こされます。

潤滑障害
潤滑が不十分なのは、水平遠心ポンプベアリングの早期損傷の主な原因の1つです。潤滑油（またはグリース）の量が不十分である場合、粘度が一致しない、潤滑サイクルが長すぎるか、水と不純物が混合され、潤滑膜が壊れ、乾燥摩擦が金属表面に発生します。重度の場合、それはベアリングアブレーション、表面ひずみ、および重度の温度上昇を引き起こします。潤滑障害は、ベアリングの寿命と動作効率に直接影響し、ポンプユニット全体のエネルギー効率に影響を与える重要な要因でもあります。

亀裂と骨折
高温、高速、不均一な荷重などの過酷な労働条件下では、微小亀裂は、軸受け要素またはケージで発生する傾向があります。これらの亀裂は繰り返されるストレスの下で拡大し、最終的にローリング要素の断片化またはケージ骨折を引き起こす可能性があります。特に、長期にわたる未処理のセンタリングエラーまたは振動の場合、ベアリング構造への衝撃ストレスは亀裂の発生を悪化させ、突然の骨折を引き起こし、ポンプユニット全体を詰まらせたり損傷したりします。

ピット腐食
通常、潤滑剤が金属接触面を効果的に分離できない領域で孔食が発生します。局所的な高圧により、オイルフィルムが破裂し、微量金属が直接接触して電気化学反応またはマイクロ溶接を受け、局所溶融スポットを形成します。腐食は、ベアリング接触面の品質を低下させるだけでなく、疲労荷重下での亀裂開始の原因になり、潜在的な早期障害誘発の1つです。孔食は、ベアリング材料の選択、潤滑剤の品質、不純物の汚染に密接に関連しています。

電解侵食損傷
一部のモータードライブシステムでは、効果的な電気分離装置が設置されていない場合、ポンプシャフトとモーターシャフトの間の迷機電流がベアリングを通る経路を形成する場合があります。電流がベアリングの回転接触面を通過すると、電解侵食と呼ばれる表面アブレーション、融解、孔食、または溝の形成を引き起こします。電解侵食の損傷は、通常、ベアリング操作の開始時に表面の異常なノイズと灰色の黒い斑点として現れ、精度と生命に深刻な影響を与えます。

ケージの損傷
ケージは、ローリングエレメントの間隔と移動の軌跡を維持するために使用されますが、潤滑剤、転がり要素の不均衡、突然の負荷の変化などの条件下では、ケージが変形し、疲労骨折したり、行き詰まりたりする可能性があります。ケージの損傷により、ローリング要素が偏向または滑り、摩擦と熱が拡大し、ポンプシャフトのランアウトとシステムの振動の増加の重要な原因となります。

負担の過熱
負担の過熱は、通常、潤滑が不十分で、過剰なプリロード、センタリングエラー、周囲温度が高い、またはクリアランスの選択の不適切な選択によって引き起こされる一般的な障害症状です。ベアリングの過熱は、潤滑油の酸化と劣化を促進するだけでなく、金属のアニーリング、硬度の低下、拡大と部品の変形を引き起こし、最終的には詰まりや破裂を引き起こし、ポンプの安全な操作に深刻な影響を与えます。

振動による損傷
弱い基礎、偏心カップリング、パイプラインストレス、または不均衡な力などの要因により、ポンプボディとそのベアリングシートは、連続的または周期的な振動を生成する可能性があります。高周波振動により、ベアリングの回転要素がジャンプ、不均一な接触、摩擦の増加、レースウェイの疲労、孔食またはケージの問題の誘発を引き起こし、振動の悪循環を形成します。

汚染損傷
ほこり、水蒸気、金属の破片、またはその他の異物がベアリングの内側の空洞に入ると、潤滑油を直接汚染し、摩擦係数を増加させ、レースウェイの表面に損傷を与えます。ベアリング汚染は、外部環境からのものであるだけでなく、シールの老化、不適切なアセンブリ、または過度の維持サイクルによって引き起こされる可能性もあります。汚染の損傷は、粒子の傷や局所侵食スポットとしてしばしば現れます。これらは修復が難しく、構造全体に大きな影響を与えます。

設置偏差によって引き起こされる障害
ベアリングの設置プロセス中に、力が不適切に適用される場合、設置位置がオフセットされ、ベアリングプリロード力が不正確に制御されている場合、内リングと外側のリング、レースウェイの変形、ケージの押し出しに不均一な力を引き起こすのは非常に簡単です。設置偏差は、初期操作で異常なノイズ、振動、過熱を誘発し、ベアリングのサービス寿命を短縮する可能性があります。高精度のインストールは、ベアリングの寿命を確保するための重要な前提条件です。