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泵轴承发热的原因识别与处理:从润滑、对中到装配的排查顺序

来源:原创 栏目:行业动态 · 发布日期:2026/10/15 10:12:55

一、先立判据:温升比****温度更有工程意义

上海蓝海泵业制造有限公司位于上海市青浦区赵巷新城经济开发区二区30号,服务电话 021-39889996 / 39889995。2026 年 10 月,公司售后部门在设备巡检中处理的异常里,轴承发热是出现频率较高的一类。轴承发热本身不是故障,而是故障的结果,真正需要找到的是它背后的润滑、对中、装配或工况原因。

1. 正常运行时的温度区间

滚动轴承在正常工作状态下,轴承座外表面应当是温热的,手背可以持续贴住。工程习惯把 80 ℃ 作为轴承座外表面温度的上限参考值。手感与温度大致对应:手背能持续贴住数秒,温度在 60 ℃ 量级;只能短暂触碰,已接近 70 ℃;无法触碰,多半已经越过 80 ℃。

需要注意的是,手感只能作为初筛,不能作为记录数据。正式记录应当使用接触式测温仪或红外测温仪,并记录测量时的环境温度与负荷状态。红外测温时要注意材料发射率的设置,抛光金属表面的读数会明显偏低。

2. 温升的定义与环境温度修正

温升指的是实测温度与环境温度之差,单位是 K。同样 75 ℃ 的轴承座,在冬季 5 ℃ 的环境与夏季 40 ℃ 的环境中,代表的严重程度完全不同:前者温升 70 K,后者只有 35 K。

以环境温度 40 ℃ 为基准,工程上习惯把 40 K 作为需要关注的温升界限。这也是为什么夏季高温季节的轴承报警明显增多——并非设备状态变差,而是环境温度抬高了起点。记录数据时务必同时记录环境温度,否则数据失去可比性。

3. 测点位置决定读数可比性

测点应当固定在轴承座外圈处,即靠近轴承外圈正上方的位置,并保持每次测量点一致。测在轴承座边缘、端盖螺栓或靠近泵体的位置,读数会有明显差异。

只有在测点固定的前提下,历史数据才有比较意义。建议在轴承座上标记测点位置,或用测温贴片粘贴在固定位置,形成可追溯的记录。不同设备之间的横向比较则意义有限,因为轴承型号、润滑方式与负荷各不相同。

  • 滚动轴承正常工作时轴承座外表面温热,80 ℃ 是常用的温度上限参考值
  • 温升是实测温度与环境温度之差,40 K 是常用的关注界限
  • 温升比****温度更能反映设备状态
  • 测点固定在轴承座外圈处,每次测量位置保持一致
  • 红外测温需校正材料发射率,抛光金属表面读数偏低

二、滚动轴承与滑动轴承的差异

两类轴承的发热表现、润滑方式与处理手段差别很大,排查前先确认设备用的是哪一种,可以避免用错方法。中小型泵以滚动轴承为主,大型泵与部分多级泵则常见滑动轴承。

1. 滚动轴承:油脂或油浴润滑

滚动轴承由内圈、外圈、滚动体与保持架组成,摩擦形式以滚动摩擦为主。中小型泵上常见的是油脂润滑(脂润滑)与油浴润滑两种:脂润滑结构简单、维护周期长,油浴润滑散热条件更好。

滚动轴承失效的早期表现通常是温度缓慢上升伴随噪声变化,后期出现振动增大与周期性异响。油脂润滑的轴承座还设有排脂通道,用于补充油脂时排出旧脂。

2. 滑动轴承:稀油润滑与冷却水夹套

滑动轴承以轴瓦形式工作,轴颈与轴瓦之间形成油膜。它常见于大型泵、高速泵与部分多级泵,采用稀油润滑,靠油环或甩油环把油带到轴颈处,部分结构还设有冷却水夹套用于带走热量。

滑动轴承对油位与油质的敏感程度高于对油量的敏感程度。油位偏低会造成油膜不完整,油位偏高则会引起搅油发热。轴瓦工作面温度一般控制在比滚动轴承更严的范围内,具体报警值由设备制造方给出。

3. 两类轴承的发热表现差异

滚动轴承发热往往伴随高频噪声与振动,温度上升相对缓慢。滑动轴承一旦油膜被破坏,温度会在短时间内快速上升,同时可能出现轴瓦烧熔,后果比滚动轴承严重。

处理方式也不同:滚动轴承的调整手段集中在油脂或更换,滑动轴承则集中在稀油系统的油位、油质与冷却水。把稀油当成油脂来处理,或者反过来,都会让问题变得更复杂。

三、润滑类原因

润滑问题是轴承发热中占比很高的一类,而且其中相当一部分是维护人员自己造成的。润滑的要点不是"多",而是"对"与"适量",这两点恰恰容易被忽视。

1. 缺油或油位过低

缺油是最直观的原因。脂润滑的轴承在长期运行后,基础油逐渐析出或流失,油脂变干变硬,失去润滑能力。油浴润滑的轴承若油位低于油镜中线,油环带油量不足,油膜无法建立。

缺油的判断方法是观察油位与油脂状态:打开轴承座端盖时,正常油脂应当呈均匀油膏状,若干结发硬、颜色发暗,说明已经失效。缺油引起的发热通常发展较快,且伴随明显的干摩擦声。

2. 加脂过量导致的搅拌发热

加脂过量是高发的反直觉原因。油脂不是加得越多越好,填充过多时滚动体要在脂中反复搅拌,搅拌阻力转化为热量,温度反而上升,同时促使基础油更快析出。

一般加脂量按轴承内部自由空间的一小部分掌握,高速工况还要进一步减少。带有排脂通道的结构,补充时应让旧脂从排脂口排出,直到新脂出现为止,而不是持续加注。加脂后短时间内的温度上升,如果随后回落,属于正常现象;若持续不回落,说明加注量偏多。

3. 润滑脂牌号用错与不同皂基混用

润滑脂按稠化剂分为不同皂基,常见类别包括锂基、聚脲与复合磺酸钙。不同皂基之间通常不相容,混用后稠度会发生明显变化,可能出现软化流失或硬化结块,两种情况都会导致润滑失效。

因此补脂应当使用与原用脂相同的牌号,且尽量避免不同类别交替使用。现场管理上,建议为每台设备标注所用的油脂类别,避免不同维护人员各自加注不同油脂。

4. 润滑油乳化、变质与进水

稀油系统的油液进水后会乳化,外观呈乳白色浑浊。乳化油的油膜承载能力明显下降,同时会加速金属表面锈蚀。冷却水夹套泄漏、轴封处水汽进入、加油口密封不严,都是进水的常见通道。

油液变质则表现为颜色变深、有焦糊气味、黏度明显变化。判断方法包括外观观察、滤纸扩散试验与静置分层观察。发现乳化或变质应当及时换油,而不是补充新油稀释。

  • 缺油与加脂过量都会引起发热,方向完全相反
  • 加脂量按轴承内部自由空间的一小部分掌握,高速工况再减少
  • 补脂应使用相同牌号,不同皂基的油脂通常不相容
  • 油液乳化的外观呈乳白色浑浊,应立即处理
  • 油浴润滑的油位以油镜中线为参考

四、机械类与装配类原因

1. 联轴器对中不良

联轴器对中不良是发热与振动的共同来源。偏差分为角向偏差与平行偏差两类,实际设备中两者往往同时存在。存在偏差时,联轴器每转一圈都会产生周期性的附加弯矩,轴承因此承受额外的交变载荷。

对中不良的典型表现是联轴器两侧的轴承同时发热,且靠近联轴器一侧更明显,同时伴随与转速同频的振动。对中校正应使用百分表或激光对中仪,并在冷态与热态下分别确认,因为热膨胀会改变对中状态。

2. 轴承游隙不当或已磨损到末期

轴承游隙过小会造成预紧过大,运转时摩擦生热;游隙过大则引起振动与冲击载荷。游隙的选择要考虑工作温度下的热膨胀,尤其是泵侧轴承受热后向电机侧的膨胀量。

磨损到末期的轴承表现为游隙明显增大、滚道出现点蚀与剥落,运转时噪声变粗糙,振动值上升。此时温度上升往往是振动加剧的伴随结果,更换轴承才能解决。

3. 轴向力未被有效平衡

离心泵运行时存在指向吸入侧的轴向力,通常由叶轮平衡孔、背叶片或双吸结构来平衡。平衡结构失效或磨损后,残余轴向力全部由推力轴承承担,推力轴承长期受载会持续发热。

多级泵还设有平衡盘或平衡鼓装置,这些部件磨损后轴向力平衡被破坏。轴向力过大引起的发热,一般集中在承担轴向载荷的那一侧轴承,与径向载荷引起的发热在位置上有所区别。

4. 基础与管路应力

底座不平、地脚螺栓松动、基础下沉,都会让泵与电机的相对位置发生变化,进而改变对中状态。管路应力是另一类常见原因:出口管路的重量与热膨胀施加在泵体上,泵壳变形后轴承受力不均。

判断管路应力的方法,是在松开进出口法兰螺栓的状态下测量对中数据,与紧固状态下的测量结果对比,两者差异明显即说明管路存在外加应力。处理方向是增加管路支撑或加装膨胀节。

5. 皮带传动张紧力过大

皮带传动的泵组,若皮带张紧力超过需要,电机或泵轴承会长期承受附加径向力。附加径向力与张紧力成正比,同时与带轮直径相关,带轮直径偏小的一侧受力更大。

皮带传动还带来一个特点:张紧力会随皮带伸长而下降,维护时容易被反复张紧,导致张紧力超过上限。正确的做法是按制造方给出的张紧力要求调整,并在运行一段时间后复查。

6. 转子不平衡与汽蚀附加径向力

转子不平衡引起的离心力随转速平方增长,转速越高影响越明显。叶轮磨损不均、结垢、异物附着都会破坏平衡状态。不平衡的典型表现是与转速同频的振动,并伴随轴承发热。

汽蚀会在叶轮进口处产生压力脉动,形成附加径向力,同时还伴随噪声与振动。长期在小流量区运行的泵,径向力增大且方向不稳定,轴承的负荷条件随之恶化。

7. 装配工艺造成的早期损伤

安装时用锤直接敲击轴承内圈或外圈,会在滚道上留下压痕,运转时每转一圈产生一次冲击。加热装配时温度过高会造成材料退火,硬度下降后早期即出现磨损。

密封摩擦副过盈过大也是装配类原因之一,表现为装配后盘车发沉、启动后温度迅速上升。正确的装配应当使用专用工具、控制加热温度、装配后检查转动灵活性与轴向窜动量。

  • 对中不良引起的发热,联轴器两侧同时出现且靠近联轴器一侧更明显
  • 游隙过小引起预紧发热,游隙过大引起振动
  • 轴向力未平衡时,发热集中在承担轴向载荷的一侧
  • 管路应力可用松、紧法兰状态的对中数据对比来判断
  • 皮带张紧力超过上限会造成附加径向力
  • 装配压痕与加热退火属于早期损伤,应规范装配工艺

五、环境与工况类原因

1. 辐射热与高温环境

靠近蒸汽管道、锅炉或换热器的泵组,会受到辐射热影响。环境温度升高后,即使设备状态正常,轴承温度也会整体抬高,温升反而可能不大。

判断方法是测量远离热源一侧与靠近热源一侧的温差,若两侧同时升高而温升正常,问题在环境。处理方向是增加隔热、改善通风或增设局部冷却,而不是拆检轴承。

2. 粉尘进入轴承座

水泥、粉煤灰、矿粉等粉尘环境中的泵组,粉尘会通过密封间隙进入轴承座,与油脂混合后形成磨料,加速磨损并发热。脂润滑的轴承座密封失效是主要通道。

对策包括改善轴承座密封、缩短补脂周期、在粉尘源与设备之间设置隔离。粉尘引起的发热通常伴随明显的磨料磨损痕迹,在换脂时可以通过观察旧脂状态确认。

3. 长时间小流量运行与汽蚀

偏离设计工况的运行是轴承发热的隐性原因。长时间在小流量区运行,径向力增大且方向不稳定,同时容易诱发汽蚀;长时间在大流量区运行,则可能出现汽蚀与电机过载。

工况类原因的特点是轴承本身与润滑都正常,但温度依然偏高。处理方向是调整运行工况,例如通过阀门调节或改变叶轮直径,使常用工况点更接近设计点。

六、现场排查顺序

轴承发热的排查应当遵循由外到内、由易到难的顺序:先确认测点与读数,再对比两侧,然后看振动与润滑,最后才涉及对中与基础。这样可以在不拆机的条件下排除大部分原因。

1. 步骤一:确定测点部位

在轴承座外圈处固定测点,用接触式或红外测温仪测量,同时记录环境温度、流量与出口压力。这一步的目的是拿到可比的数据,而不是得到一个孤立的数字。

还要确认测量时的运行状态:同一台泵在满负荷与半负荷下的轴承温度本就不同。数据记录应包含时间、环境温度、负荷与测点位置,形成可追溯的点检记录。

2. 步骤二:对比两侧轴承

比较泵侧轴承与电机侧轴承的温度,以及靠近联轴器一侧与远离一侧的温度。若只有一侧偏高,原因通常在该侧本身;若两侧同时偏高,原因更可能在共同因素,例如对中、润滑周期或环境。

还要与同型号、同工况的其他设备横向对比。单台设备的数据很难判断严重程度,横向对比能快速指出异常。历史数据对比同样重要,缓慢上升的趋势比单点超限更值得关注。

3. 步骤三:摸振动

用测振仪在轴承座的水平、垂直与轴向三个方向测量振动,观察振动是否随温度升高而增大。振动与温度同时上升,指向对中、不平衡或磨损类问题;温度上升而振动不明显,更可能是润滑或环境原因。

与转速同频的振动指向不平衡或对中不良,高频成分指向轴承本身损伤。振动测量应当在轴承座的同一位置进行,避免测在端盖或基础上造成数据不可比。

4. 步骤四:查油位与油质

油浴润滑先查油位是否在油镜中线位置,再观察油液是否浑浊、变色、有焦糊气味。脂润滑则打开排脂通道取样,观察油脂是呈均匀油膏状,还是已经干结发硬、含有金属磨屑。

这一步骤不需要停机,是现场成本较低的检查。发现油质异常应当先换油再判断效果,因为油质问题会掩盖其他原因的处理效果。

5. 步骤五:复核对中

停机后使用百分表或激光对中仪复核对中数据,分别记录角向偏差与平行偏差。同时测量联轴器端面间隙与外径偏差,确认是否在设备制造方给出的允许范围内。

对中复核应当在冷态下进行,并参考热态修正值。若泵与电机在热态下的膨胀量不同,冷态对中时需要预留相应的补偿量,否则热态下反而出现偏差。

6. 步骤六:查基础与管路应力

检查地脚螺栓是否松动、底座是否平整、基础有无下沉开裂。然后松开进出口法兰螺栓,重新测量对中数据,与紧固状态对比,判断管路是否对泵体施加了外力。

管路应力的处理方向是增设支撑、加装膨胀节或调整管路走向。基础问题则需要重新找平并紧固地脚螺栓,必要时进行二次灌浆。

七、处理措施与修后验收

1. 换脂时的排旧流程

换脂不是把新脂盖在旧脂上。正确流程是:先清理加油嘴与排脂口周围的污物,打开排脂口,然后缓慢加注新脂,直到排脂口排出与新脂状态一致的新鲜油脂,运行一段时间后再清理排出的旧脂。

若无排脂通道,应拆开端盖清理旧脂后再重新加注。加注量按轴承内部自由空间的一小部分掌握,高速工况再减少。换脂完成后应记录日期、油脂类别与加注量。

2. 稀油系统的油位与油温控制

稀油系统的油位以油镜中线为参考,运行时油位应在标记范围内。加油过多会引起搅油发热,加油不足则油膜不完整。油温控制方面,应保证冷却水量充足、冷却水通道畅通。

稀油系统还应定期取样观察油质,发现乳化、变色或有杂质时及时换油。换油时应同时清理油箱与滤油器,避免新油被旧油污染。

3. 对中偏差的修正方向

修正对中时,应先处理角向偏差,再处理平行偏差。调整手段是在电机或泵的底座加减垫片,垫片应平整、层数不宜过多,避免产生新的变形。

调整后要按顺序逐步紧固地脚螺栓,并在紧固后重新测量。紧固顺序不当会让之前调整好的数据失效,这是现场常见的返工原因。

4. 修后试运行的温升观察周期

检修完成后,试运行阶段应当持续观察轴承温度变化。一般要求连续运行一段时间,观察温度是否趋于稳定,而不是只在启动后短时间测量就下结论。

判断稳定的标准是温度在一段时间内不再继续上升。若温度在稳定运行中仍然缓慢爬升,即使未达到温度上限,也应当停机检查。试运行记录应包括环境温度、负荷、温度与振动数据。

八、常见误区

1. 误区:随手抹点黄油

随手抹黄油是现场常见的习惯,问题是油脂类别不确定。不同皂基的油脂通常不相容,混用后可能软化流失或硬化结块,反而加速轴承失效。

此外,开放式补充会把粉尘一同带入轴承座。正确的做法是使用与原用脂相同的牌号,通过加油嘴加注,并保持加油嘴与排脂口的清洁。

2. 误区:外壳烫就换轴承

轴承座外壳烫手只说明热量传到了外表面,不等于轴承已经损坏。应当先排除润滑、对中、环境与工况这些不换件就能解决的原因,再判断是否更换轴承。

判断轴承本身是否失效,还要结合振动、噪声与游隙状态。若振动与噪声正常而只是温度偏高,换轴承通常解决不了问题,装上新的同样会发热。

3. 误区:只看温度不看振动

温度和振动都是轴承状态的指标,但反映的问题不同。只看温度会漏掉早期损伤,因为磨损初期振动变化往往早于温度变化。

反过来,只看振动也可能漏掉缺油与环境类问题。完整的点检应当同时记录温度、振动与噪声,并把三者放在一起判断。GB 19762—2025《离心泵能效限定值及能效等级》自 2026 年 3 月 1 日起实施,其中能效限定值为强制性指标;轴承摩擦损失进入机组的能量损失构成,长期发热不仅影响设备寿命,也抬高机组能耗。

九、常见问题

问:轴承温度多少算不正常?

以温升判据为主,常用参考是温升超过 40 K 或轴承座外表面超过 80 ℃。依据是温升消除了环境温度的影响,同一读数在冬夏两季代表的严重程度不同,只看****温度容易误判。

问:能不能随手抹点黄油?

不能,应使用与原用脂相同的牌号并通过加油嘴加注。依据是不同皂基的油脂通常不相容,混用会软化流失或硬化结块,开放式补充还会把粉尘带入轴承座。

问:联轴器对中有多重要?

对中不良是发热与振动的共同来源,且会让两侧轴承同时受损。依据是角向偏差与平行偏差会在联轴器每转一圈时产生周期性附加弯矩,轴承长期承受交变载荷,温度和振动会同步上升。

问:轴承座外壳烫,是不是就要换轴承?

不一定,先排除润滑、对中、环境与工况原因。依据是这些原因不更换轴承也能解决,若振动与噪声正常而只是温度偏高,换上新轴承同样会发热。

问:新轴承装上去就发热,是不是装配问题?

大概率是装配问题,应从敲击压痕、加热温度、密封过盈与游隙选择四个方面查。依据是这四类原因都会在装后短时间内表现为发热,且装配损伤一旦形成,运行中无法自行消除。

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