摘要：通过对三台风机轴承故障的RCFA分析，查找出轴承失效的根本原因，避免事故的再次发生。
关键词：风机；轴承；失效
一、案例简述
1．5RU51涂布风机轴承失效分析
2006年9月3日，5RU51涂布风机轴承更换。轴承型号由原装的2309K（厂家SNR）更换为2309K（厂家NSK）。风机运行第二天，现场噪声异常，轴承座振动很大，温度明显升高。用数据采集仪分析后，发现风机两端轴承座的振动速度值和加速度包络值都很高，振动速度值在16mm/s，加速度包络值高达76.12gE。频谱中有明显的2309K轴承外圈缺陷频率，且在该频率的两侧还有清晰的风机转频的边频带，见图1。
2006年9月5日紧急停机检修。拆下的轴承经清洗后，发现轴承外圈内侧有一圈深约0.8mm、宽约2.1mm的划痕，保持架变形，滚动体出现麻点颗粒磨损。
2．5CU13真空风机轴承失效分析
2006年9月设备大修将原轴承SNR2312K更换为NSK2312K。2007年9月3日，5CU13真空风机轴承座振动开始增大，水平方向加速度包络值达到24.1gE。频谱中出现了轴承2312K外圈缺陷频率。随后重点跟踪监测故障的趋势变化情况。2007年11月23日，振动频谱中轴承外圈缺陷频率更加明显，见图2。时域图中也出现了轴承外圈缺陷频率的冲击频率。
2007年12月5日计划停机更换轴承。打开驱动侧轴承座时发现该轴承一侧保持架断裂，滚动体散落。轴承外圈有润滑脂碳化痕迹。清洗后发现该轴承保持架的夹角已研磨平，轴承外圈有磨损。非驱动侧轴承外圈刮擦研磨。内圈内侧与紧定套之间的配合面有润滑脂碳化痕迹。
3．5QU51涂布风机轴承失效分析
2006年9月设备大修将原轴承SNR2309K更换为NSK2309K。2007年11月14日，5QU51涂布风机振动速度值和加速度包络值大幅上升，皮带轮侧的垂直、水平及轴向加速度包络值分别上升到了28.82gE、22.95gE和22.58gE，比上次上升了近三倍。在各频谱中明显捕捉到了轴承2309K外圈缺陷频率。2007年11月26日继续检测，发现振动速度值和加速度包络值仍持续上升，皮带轮侧的垂直、水平和轴向加速度包络值分别上升到了46.13gE、43.08gE和43.58gE。频谱中轴承外圈缺陷频率的两侧出现了保持架的边频带，见图3。现场噪声更加明显。
2007年12月5日计划停机更换轴承。取下驱动侧轴承时保持架松动，部分滚动体散落。清洗后发现该轴承外圈360°范围摩擦划痕，其中负荷区的刮擦研磨现象最严重。轴承内圈内侧与紧定套之间的配合面有润滑脂碳化痕迹，皮带老化。
二、轴承根本失效原因分析
以上三个案例，都具有类似的轴承故障特征，即轴承外圈受到保持架的刮擦而失效。
1．从轴承磨损的表面特征分析
案例1中，维修人员在拆轴承时发现风机固定端的轴承定位环没有安装，没有轴向定位，轴承很容易发生轴向窜动，使轴承保持架与轴承外圈直接刮啃，最终造成风机轴承在运行不到48h内严重失效。定位环未安装，造成轴向窜移是案例1中轴承失效的根本原因。案例2和案例3中，从轴承内圈与紧定套之间的配合面有润滑脂碳化的痕迹看，轴承内圈与紧定套之间过盈量不足，在负荷不稳定的情况下，轴承容易发生轴向移动，轴承保持架在受力不均的状态下对轴承外圈进行局部刮啃，最终产生深槽而使轴承失效。轴承内圈与紧定套之间过盈量不足是案例2和案例3中轴承失效的根本原因。
2.从轴承结构特征分析
这三个案例中的风机轴承都是23系列的圆锥孔调心球轴承。设备原装轴承厂家为SNR，后更换的轴承厂家为NSK。虽然两者轴承在规格型号上一样，但是仔细对照两家轴承，发现两者轴承的保持架略有不同，见图4和图5。仅从上述的案例无法明确NSK轴承保持架也是造成该类风机轴承失效的次要原因之一。此外还应注意紧定套与轴承的配合问题。风机原装轴承与紧定套应该是原配组装，而后来的就是属搭配组装了。在规范的轴承与紧定套组装过程中，应尽量用同一厂家的产品为好，那样可保持两者配合面的紧凑性。轴承与紧定套配合不良是轴承失效的次要原因之一。