Diagnostika poruch ložisek: neobvyklý šum, zahřívání a opotřebení

Poruchy ložisek ve vrtacích motorech hydraulických hornických vrtaček se zřídka projevují náhle a zjevně – katastrofální zablokování, které zastaví vrtačku, je obvykle koncem postupného degradačního procesu, jenž začal před týdny nebo měsíci. Počáteční signály jsou subtilní: mírná změna tónu zvuku vrtacího motoru při nízkém úderovém režimu, teplota oleje v odvodním potrubí o 5 °C vyšší než dříve, postupný nárůst počtu kovových částic v olejové vzorku mezi servisními intervaly. Ve chvíli, kdy se kterýkoli z těchto příznaků stane dostatečně zřetelným, aby vyvolal servisní volání, je ložisko obvykle již za bodem, kdy by inspekce a znovunatíčení prodloužily jeho životnost – jedinou možností je výměna.

Zachycení degradace ložiska v rané fázi, kdy je zásah stále cenově efektivní, vyžaduje znalost významu jednotlivých signálů a času jejich výskytu v průběhu poruchy – konkrétně toho, který příznak se obvykle objeví jako první a který signál ukazuje, že ložisko selže během několika hodin.

Posloupnost poruchy: Které signály se objevují kdy

Porucha ložiska v rotačním motoru kamenolomového vrtáku obvykle probíhá postupně. Nejranější detekovatelný signál – často se objevující ještě před tím, než by byl slyšitelný jakýkoli šum vnímaný člověkem – je zvýšení amplitudy vibrací na frekvencích charakteristických pro ložisko. V prostředí rázového mechanismu, kde je pozadí vibrací způsobených rázem intenzivní, je tato změna vibrací pod prahem vnímatelnosti efektivně nedetekovatelná bez senzorové analýzy vibrací. Většina provozních zařízení nemá tento typ měřicí techniky specificky nainstalovaný na rotačním motoru, takže tento raný signál zůstává nepozorovaný.

Dalším signálem, který se obvykle objeví, je obvykle šum: změna charakteristického zvuku rotačního motoru z ustáleného nízkofrekvenčního hučení na zvuk s periodickou nebo přerušovanou kvalitou – jemnou kovovou cyklickou složku, která se opakuje s frekvencí otáčení ložiskového kroužku. Tento zvuk je slyšitelný zkušeným obsluhovým personálem při provozu zařízení bez rázového režimu a pouze s rotací při nízkém tlaku rotace. Klíčová diagnostická metoda: během cyklu polohování (bez rázového režimu, rotace při nízké rychlosti) se zaměřte konkrétně na zvuk vycházející z konce rotačního motoru vrtacího zařízení. Nová ložiska jsou při nízké rychlosti rotace téměř bezzvuková; ložiska poškozená na dráze valivých tělísek vyvolávají nepravidelné hučení nebo slabé cyklické škrábání, jehož intenzita roste s rostoucí rychlostí rotace.

Teplo následuje po hluku většinou u posloupností poruch. Teplota ložiska v pouzdře rotačního motoru stoupá, protože poškozený povrch běžné dráhy zvyšuje tření při každé otáčce. Přijatelná provozní teplota ložiska pro většinu ložisek rotačních motorů je 80 °C nebo nižší na povrchu pouzdra. Kontrola dotekem ruky (pokud se pouzdro zdá horké ve srovnání s přilehlými oblastmi obvodu) nebo měření teploměrem s infračerveným zářením na pouzdře motoru umožňuje identifikovat přehřáté ložisko ještě před tím, než se blíží riziko zablokování. Náhlý nárůst teploty – na rozdíl od postupného – naznačuje spíše selhání mazání než postupné opotřebení běžné dráhy, například kontaminovaný tuk, který náhle ztrácí svou viskozitu, nebo mazací trubka ucpaná nečistotami.

Charakteristika hluku podle typu poruchy

Diagnostika vzorku oleje: Zjištění opotřebení ložisek ještě před vznikem hluku

U provozů, které pravidelně provádějí analýzu hydraulického oleje – což by mělo zahrnovat i olej z vypouštěcího otvoru rotačního motoru, nikoli pouze olej z nárazového obvodu – je zvyšující se počet kovových částic ve vypouštěném vzorku nejranějším signálem degradace ložisek, který lze prakticky sledovat. Železné a ocelové částice vzniklé opotřebením dráhy a valivých prvků se objevují v oleji dříve, než je možné zaznamenat hluk nebo zvýšenou teplotu. Dvojnásobný nárůst počtu částic mezi dvěma po sobě jdoucími vzorky odebranými po každých 200 provozních hodinách (i když absolutní počty částic stále zůstávají v rámci normálního rozsahu) ukazuje na zrychlené opotřebení někde v mazacím obvodu. Zdroj tohoto opotřebení je potvrzen křížovým porovnáním s kontrolami hluku a teploty.

Různé typy částic opotřebení ukazují na různé režimy poruch: velké, nepravidelné železné částice naznačují únavové vylupování povrchu dráhy; jemné železné ‚třísky‘ bez částic vylupování naznačují abrazivní opotřebení způsobené kontaminovaným mazivem; neželezné částice (měď, cín) naznačují materiál klece nebo dělicího kroužku, což ukazuje na přetížení nebo nesprávný typ ložiska pro dané nárazové prostředí. Tyto rozdíly jsou patrné při jednoduché kontrolním zkoušce magnetickou zátkou – umístěním magnetu do vypouštěcího potrubí – nebo při laboratorní analýze vzorku.

Hlavní příčina: Co ve skutečnosti způsobuje poškození ložisek rotačních motorů

Většina předčasných poruch ložisek v rotačních motorech pro vrtné vrty tvoří poruchy mazání. Obě formy: příliš málo (hladost z zablokovanejch nebo prázdných lubrikantů, které také napájejí zónu ložiska motoru) a špatná směs (celkové hydraulické oleje, které nahradí olej EP pro vrtačky, když není k dispozici správná kvalita). Obě způsobují zrychlené opotřebení povrchu během 50-100 hodin a vytvářejí teplo, které urychluje rozpad oleje dále v cyklu sloučení.

Druhou hlavní příčinou je kontaminace vodou z splachovací vody. Když se uzavření splachovací schránky selže, voda postupem času migruje směrem k rotační motorické zóně. Voda v mazivach pro ložiska dramaticky zvyšuje nosnost brusného materiálu, protože voda nevytváří ochranný film mezi kovovými povrchy pod zatížením. Magnetická zástrčka bude vykazovat jemné kovové vlny (ne velké částice rozštěpů), pokud je příčinou kontaminovaná voda, která se může odlišit od selhání typu rozštěpování morfologií částic.

Třetí příčinou je přetížení způsobené opotřebováním vodítka. Vedoucí rukáv s nadměrnou prostornou plochou umožňuje, aby se šňůra pod tlakem bočně otáhla a že boční zatížení je částečně přeneseno na ložisko rotačního motoru přes kolo. Ložisko přijímá radiační zatížení, pro které nebylo navrženo. Diagnostika: pokud ložiska často selhávají a čistina ovládacího rukávku je na nebo nad limity pro výměnu, rukáv je základní příčinou, i když to není zjevný problém.

Vyměna a opětovná instalace: Vyhnout se opakovaným selháním

Nejčastější příčinou opakovaného selhání ložiska je instalace nového ložiska do stejného krytu, kde došlo k selhání bez kontroly povrchu výboje a ramenního ramene. Válcové prvky selhávajícího ložiska zaznamenávají výdrž v obvodu; tyto skóre vytvářejí koncentrace napětí, které poškozují vnější závod nového ložiska během prvních hodin provozu. Před namontováním nových ložisek je třeba obal vyčistit, změřit a v případě potřeby vylepšit nebo vyměnit.

Na správný kroužek musí být namontována síla ložiskakroužek, který je namontován s lisem. Použití instalační síly přes válcovací prvek okamžitě poškozuje závěsné dráhy, což způsobuje poruchu, která vypadá jako předčasné opotřebení, ale ve skutečnosti je poškozením instalace. Společnost HOVOO dodává herní soupravy pro rotující motory pro všechny hlavní značky vozů pro potulce. Úplné reference na hovooseal.com.