滑動軸承+液體動壓金屬軸承損壞類型、外觀特征和原因分析+第2部分：氣蝕及對策18844.2-201

《滑動軸承液體動壓金屬軸承損壞類型、外觀特征和原因分析第2部分：氣蝕及對策18844.2-2018》詳細(xì)解讀contents目錄1范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4氣蝕4.1氣蝕機理4.2氣蝕的分類4.3避免氣蝕的一般措施contents目錄5氣蝕的五種類型5.1概述5.2流動氣蝕5.3沖擊氣蝕5.4抽吸氣蝕5.5流出氣蝕5.6混合氣蝕011范圍標(biāo)準(zhǔn)的適用對象本標(biāo)準(zhǔn)適用于液體動壓金屬軸承在氣蝕損壞方面的類型、外觀特征和原因分析。針對滑動軸承在特定工況下出現(xiàn)的氣蝕問題，為相關(guān)企業(yè)和研究人員提供指導(dǎo)。標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容規(guī)定了液體動壓金屬軸承氣蝕損壞的類型，包括但不限于局部氣蝕、全面氣蝕等。01描述了各種氣蝕損壞的外觀特征，如表面粗糙度變化、顏色改變、材料剝落等。02分析了導(dǎo)致氣蝕損壞的原因，涉及軸承設(shè)計、制造、安裝、使用等多個環(huán)節(jié)。03為軸承行業(yè)的技術(shù)進步和產(chǎn)品質(zhì)量提升提供有力支持。指導(dǎo)企業(yè)在軸承使用過程中進行預(yù)防和維護，減少氣蝕損壞帶來的經(jīng)濟損失。提高液體動壓金屬軸承的可靠性和使用壽命，降低設(shè)備故障率。標(biāo)準(zhǔn)的實施意義022規(guī)范性引用文件010203本標(biāo)準(zhǔn)所引用的文件是標(biāo)準(zhǔn)制定過程中不可或缺的支持性文件。引用文件為本標(biāo)準(zhǔn)的實施提供了理論基礎(chǔ)和實際操作指南。通過引用相關(guān)文件，確保了本標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性和實用性。引用文件概述GB/T18844.1-2018滑動軸承液體動壓金屬軸承損壞類型、外觀特征和原因分析第1部分：總則與術(shù)語。規(guī)定了滑動軸承損壞類型分類的原則和方法，以及損壞的外觀特征和原因分析的基本框架。該文件提供了金屬材料在氣蝕環(huán)境下的試驗方法和評價指標(biāo)。該文件定義了本系列標(biāo)準(zhǔn)中使用的術(shù)語和定義，為理解后續(xù)部分提供了基礎(chǔ)。GB/TXXXX.X-XXXX金屬材料氣蝕試驗方法（注：具體編號根據(jù)實際標(biāo)準(zhǔn)填寫）。對于理解和評估氣蝕對滑動軸承的影響，以及制定相應(yīng)對策具有重要意義。010203040506具體引用文件引用文件的作用010203提高了本標(biāo)準(zhǔn)的可操作性和實施效果，為相關(guān)領(lǐng)域的從業(yè)人員提供了明確的指導(dǎo)。通過引用權(quán)威性的文件，增強了本標(biāo)準(zhǔn)的可信度和說服力。為后續(xù)滑動軸承的研發(fā)、生產(chǎn)、使用和維護提供了重要依據(jù)。033術(shù)語和定義3.1氣蝕特征氣蝕通常表現(xiàn)為軸承表面出現(xiàn)點蝕、麻坑或海綿狀紋理，嚴(yán)重時可能導(dǎo)致軸承失效。影響氣蝕會降低軸承的承載能力和使用壽命，同時產(chǎn)生噪聲和振動，影響機械設(shè)備的正常運行。定義氣蝕是指在液體動壓金屬軸承中，由于液體中溶解的氣體在壓力降低時析出并形成氣泡，這些氣泡在高壓區(qū)域迅速破滅，對金屬表面產(chǎn)生沖擊和剝蝕的現(xiàn)象。030201定義液體動壓金屬軸承是一種靠液體潤滑的滑動軸承，其主要特點是軸頸與軸瓦之間形成一層壓力油膜，使軸頸在旋轉(zhuǎn)時與軸瓦不直接接觸，從而減少摩擦和磨損。3.2液體動壓金屬軸承組成液體動壓金屬軸承主要由軸頸、軸瓦、潤滑油及密封裝置等組成。其中，軸瓦內(nèi)表面通常澆鑄有軸承襯，以提高其減摩性和耐磨性。應(yīng)用液體動壓金屬軸承廣泛應(yīng)用于各種旋轉(zhuǎn)機械中，如汽輪機、水輪機、離心壓縮機等，是確保這些設(shè)備高效、穩(wěn)定運行的關(guān)鍵部件之一。為減少氣蝕的發(fā)生，可以采取提高潤滑油清潔度、降低潤滑油中的氣體含量、優(yōu)化軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計等措施。此外，定期檢查并更換老化的密封裝置也是預(yù)防氣蝕的重要手段。預(yù)防措施對于已經(jīng)出現(xiàn)氣蝕的軸承，可以采取研磨或拋光等方法修復(fù)輕微損傷的表面。若氣蝕嚴(yán)重，則需更換新的軸承或進行整體翻新。同時，應(yīng)查明氣蝕產(chǎn)生的原因并采取相應(yīng)的改進措施，以避免類似問題的再次發(fā)生。治理方法3.3對策措施044氣蝕氣蝕，又稱空蝕或穴蝕，是指流體在高速流動和壓力變化條件下，與流體接觸的金屬表面上發(fā)生洞穴狀腐蝕破壞的現(xiàn)象。定義氣蝕主要是由于流體在高速減壓區(qū)形成空穴，這些空穴在高壓區(qū)被壓破并產(chǎn)生沖擊壓力，從而破壞金屬表面上的保護膜，導(dǎo)致腐蝕速度加快。成因氣蝕的定義和成因特征氣蝕的特征是先在金屬表面形成許多細(xì)小的麻點，然后逐漸擴大成洞穴。這些洞穴可能呈不規(guī)則形狀，并伴有金屬表面的粗糙化。識別方法通過觀察軸承表面是否出現(xiàn)上述特征，可以初步判斷是否發(fā)生了氣蝕。此外，還可以借助專業(yè)的檢測儀器對軸承表面進行詳細(xì)檢測，以確定氣蝕的程度和范圍。氣蝕的特征和識別方法產(chǎn)生噪音和振動氣蝕引起的金屬表面不平整會導(dǎo)致軸承在運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生額外的噪音和振動，影響設(shè)備的整體性能和穩(wěn)定性。降低承載能力氣蝕會破壞軸承的金屬表面，導(dǎo)致軸承的承載能力下降，甚至可能引發(fā)軸承的完全失效。增加摩擦和磨損氣蝕產(chǎn)生的洞穴和粗糙表面會增加軸承運轉(zhuǎn)時的摩擦阻力，從而加速軸承的磨損過程。氣蝕對軸承性能的影響防止和減輕氣蝕的措施優(yōu)化軸承設(shè)計通過改進軸承的結(jié)構(gòu)設(shè)計，降低流體在軸承內(nèi)部產(chǎn)生空穴的可能性，從而從根本上防止氣蝕的發(fā)生。定期檢查和維護定期對軸承進行檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并處理氣蝕等潛在問題，確保軸承始終處于良好的工作狀態(tài)。選用合適材料選用抗氣蝕性能更好的材料制作軸承，以提高軸承的耐氣蝕能力?？刂屏黧w條件合理控制流體的流速、壓力和溫度等參數(shù)，避免產(chǎn)生對軸承有害的流場環(huán)境，從而減輕氣蝕的程度。054.1氣蝕機理定義氣蝕，又稱空蝕或穴蝕，是指流體在高速流動和壓力變化條件下，與流體接觸的金屬表面上發(fā)生洞穴狀腐蝕破壞的現(xiàn)象。成因氣蝕主要是由于流體中的氣泡在金屬表面附近不斷生成和潰滅，產(chǎn)生的沖擊壓力破壞金屬表面上的保護膜，導(dǎo)致金屬逐漸腐蝕。氣蝕的定義和成因氣蝕的發(fā)生條件壓力變化流體中的壓力變化是氣蝕發(fā)生的另一個重要條件。當(dāng)流體通過狹窄通道或迅速改變流向時，壓力會發(fā)生變化，導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生和潰滅。高速流動的流體氣蝕通常發(fā)生在流體高速流動的區(qū)域，如離心泵葉片葉端。氣蝕會破壞金屬表面的保護膜，使金屬直接暴露在腐蝕介質(zhì)中，從而加速金屬的腐蝕速度。破壞金屬表面氣蝕會導(dǎo)致設(shè)備的流道變窄、葉片變形等，進而降低設(shè)備的性能。降低設(shè)備性能氣蝕過程中氣泡的潰滅會產(chǎn)生強烈的沖擊，導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生噪音和振動，影響設(shè)備的正常運行。產(chǎn)生噪音和振動氣蝕的危害優(yōu)化設(shè)備設(shè)計通過改進設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計，減少流體的高速流動和壓力變化，從而降低氣蝕的發(fā)生概率。選用耐氣蝕材料選用耐氣蝕性能更好的材料來制造設(shè)備，提高設(shè)備的抗氣蝕能力?？刂屏黧w條件合理控制流體的流速、壓力和溫度等條件，避免流體處于容易產(chǎn)生氣蝕的狀態(tài)。定期檢查和維護定期對設(shè)備進行檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并處理氣蝕問題，延長設(shè)備的使用壽命。氣蝕的預(yù)防措施064.2氣蝕的分類氣蝕在氣候?qū)W上被用作描述各地氣候大陸性程度的指標(biāo)，反映了氣候的特定特征。氣候?qū)W指標(biāo)在流體動力學(xué)中，氣蝕指的是流體在高速流動和壓力變化條件下，與流體接觸的金屬表面上發(fā)生的洞穴狀腐蝕破壞現(xiàn)象。流體動力學(xué)現(xiàn)象氣蝕的定義空穴形成與破裂在流體高速流動的區(qū)域，如離心泵葉片葉端，由于壓力降低形成空穴，隨后在高壓區(qū)空穴被壓破，產(chǎn)生沖擊壓力。保護膜破壞沖擊壓力破壞金屬表面上的保護膜，使得金屬直接暴露在腐蝕介質(zhì)中，從而加速了腐蝕速度。氣蝕的成因麻點形成氣蝕初期，金屬表面會出現(xiàn)許多細(xì)小的麻點，這些麻點是空穴破裂后沖擊金屬表面形成的。洞穴擴大氣蝕的特征隨著氣蝕的進一步發(fā)展，細(xì)小的麻點會逐漸擴大并合并成更大的洞穴，導(dǎo)致金屬表面的嚴(yán)重破壞。0102選用耐氣蝕性能更好的材料，提高金屬表面的抗沖擊和耐腐蝕能力。材質(zhì)選擇改進流體系統(tǒng)的設(shè)計，降低流體流速和壓力變化幅度，以減少空穴的形成和破裂。流體動力學(xué)設(shè)計優(yōu)化對金屬表面進行特殊處理，如涂層或鍍層，以增強其耐腐蝕性并減緩氣蝕的發(fā)展速度。表面處理氣蝕的對策010203074.3避免氣蝕的一般措施通過精確計算和實驗驗證，確定合適的軸承間隙，以減少氣體在間隙中的積聚和產(chǎn)生氣蝕的可能性。優(yōu)化軸承間隙選用抗氣蝕性能更好的材料，提高軸承的耐用性和可靠性。改進軸承材料加強軸承的密封設(shè)計，防止外部氣體和雜質(zhì)進入軸承內(nèi)部，從而降低氣蝕風(fēng)險。完善密封結(jié)構(gòu)合理設(shè)計軸承結(jié)構(gòu)監(jiān)測軸承溫度定期檢查軸承的工作溫度，確保其處于正常范圍內(nèi)，避免因溫度過高導(dǎo)致潤滑油性能下降和氣體析出。調(diào)整軸承載荷合理分配軸承所承受的載荷，避免過載情況的發(fā)生，以減少氣蝕的潛在風(fēng)險。控制潤滑油質(zhì)量選用高品質(zhì)的潤滑油，并定期更換，確保油品的清潔度和性能穩(wěn)定，降低氣蝕發(fā)生的概率。控制工作條件加強維護管理建立完善的軸承維護管理制度，定期檢查、清洗和更換軸承，確保其處于良好工作狀態(tài)。進行氣蝕監(jiān)測提高操作水平采取預(yù)防措施運用先進的監(jiān)測技術(shù)，實時監(jiān)測軸承的氣蝕情況，一旦發(fā)現(xiàn)異常及時采取措施進行處理。加強操作人員的培訓(xùn)和管理，提高其操作技能和責(zé)任意識，避免因操作不當(dāng)導(dǎo)致氣蝕問題的產(chǎn)生。085氣蝕的五種類型5.1氣泡氣蝕氣泡氣蝕的外觀特征為金屬表面出現(xiàn)點蝕、麻坑或海綿狀蝕坑。氣泡氣蝕通常發(fā)生在軸承的低壓區(qū)，如軸承的入口或油槽處。氣泡氣蝕是指液體中溶解的氣體在壓力降低時析出形成氣泡，氣泡在高壓區(qū)被壓破產(chǎn)生的沖擊力對金屬表面造成的損壞。0102035.2流動氣蝕流動氣蝕是指液體在流動過程中，因流速變化或流向改變而產(chǎn)生的氣蝕。當(dāng)液體在軸承間隙中流動時，如果流速突然增大或流向急劇改變，就會在局部區(qū)域產(chǎn)生低壓，導(dǎo)致氣體析出并形成氣蝕。流動氣蝕的外觀特征為金屬表面出現(xiàn)流線型的溝槽或蝕坑。5.3渦流氣蝕010203渦流氣蝕是指液體在渦流狀態(tài)下產(chǎn)生的氣蝕。當(dāng)軸承中的液體受到強烈的攪拌或擾動時，會形成渦流，渦流中心壓力降低，導(dǎo)致氣體析出并產(chǎn)生氣蝕。渦流氣蝕的外觀特征為金屬表面出現(xiàn)環(huán)形或螺旋形的溝槽。123振蕩氣蝕是指因液體振蕩而產(chǎn)生的氣蝕。當(dāng)軸承中的液體受到外部振動或沖擊時，會產(chǎn)生振蕩波，振蕩波在傳播過程中會在某些區(qū)域形成低壓，導(dǎo)致氣體析出并產(chǎn)生氣蝕。振蕩氣蝕的外觀特征為金屬表面出現(xiàn)分布不規(guī)律的蝕坑或麻點。5.4振蕩氣蝕010203復(fù)合氣蝕是指上述兩種或多種氣蝕類型同時存在的氣蝕。在實際工況中，軸承可能同時受到多種氣蝕因素的影響，導(dǎo)致復(fù)合氣蝕的發(fā)生。復(fù)合氣蝕的外觀特征因具體的氣蝕類型組合而異，可能呈現(xiàn)為上述各種氣蝕特征的疊加。5.5復(fù)合氣蝕095.1概述VS氣蝕是指在液體動壓金屬軸承中，因氣泡產(chǎn)生、運動和潰滅而導(dǎo)致的軸承表面材料逐漸剝落的現(xiàn)象。氣蝕類型根據(jù)氣泡來源和產(chǎn)生機理的不同，氣蝕可分為游離氣蝕、固定氣蝕和流動氣蝕等。氣蝕定義5.1.1氣蝕的定義和類型氣蝕會導(dǎo)致軸承表面材料剝落，從而降低軸承的承載能力和工作穩(wěn)定性。影響軸承性能縮短軸承壽命增加維護成本隨著氣蝕的不斷發(fā)展，軸承的損壞程度逐漸加劇，最終可能導(dǎo)致軸承失效。氣蝕損壞的軸承需要進行維修或更換，增加了設(shè)備的維護成本。5.1.2氣蝕的危害潤滑油中混入空氣或溶解的氣體在特定條件下析出形成氣泡，是氣蝕產(chǎn)生的主要原因之一。潤滑油中的氣泡軸承結(jié)構(gòu)如油槽、油孔等設(shè)計不當(dāng)，可能導(dǎo)致潤滑油中氣泡的聚集和產(chǎn)生。軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理高溫、高壓、高速等惡劣工作條件可能加劇氣蝕的發(fā)生和發(fā)展。工作條件惡劣5.1.3氣蝕的原因分析選用合適的潤滑油改進軸承結(jié)構(gòu)，如合理布置油槽、油孔等，避免氣泡在軸承內(nèi)部的聚集。優(yōu)化軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計改善工作條件盡可能降低工作溫度、壓力和轉(zhuǎn)速等，以減輕氣蝕的嚴(yán)重程度。同時，加強軸承的維護和保養(yǎng)，定期檢查并更換損壞的軸承部件。選用氣泡穩(wěn)定性好、抗氣蝕性能強的潤滑油，減少氣泡的產(chǎn)生。5.1.4防止氣蝕的對策105.2流動氣蝕流動氣蝕是指在液體動壓金屬軸承中，由于液體中的氣泡在高壓區(qū)域迅速破滅，產(chǎn)生沖擊力和熱量，對軸承材料造成損傷的現(xiàn)象。定義主要包括液體中溶解氣體的析出、軸承密封不良導(dǎo)致外部氣體進入、以及液體在低壓區(qū)域產(chǎn)生空化等。形成原因氣蝕的定義和形成原因流動氣蝕的外觀特征氣蝕坑在軸承表面形成大小不一的凹坑，坑內(nèi)表面粗糙，邊緣呈鋸齒狀。金屬剝落嚴(yán)重的流動氣蝕會導(dǎo)致軸承表面金屬剝落，形成大面積的損壞。軸承間隙增大由于氣蝕作用，軸承間隙會逐漸增大，影響軸承的精度和穩(wěn)定性。流動氣蝕的對策優(yōu)化軸承設(shè)計改進軸承結(jié)構(gòu)，減少液體中的氣泡產(chǎn)生和聚集，提高軸承的抗壓能力。加強密封措施采用有效的密封裝置，防止外部氣體進入軸承內(nèi)部，減少氣蝕的發(fā)生。選用合適材料選用耐氣蝕性能好的材料制造軸承，提高軸承的耐用性。定期檢查和維護定期對軸承進行檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并處理氣蝕問題，延長軸承使用壽命。115.3沖擊氣蝕氣蝕的定義和類型類型根據(jù)氣泡產(chǎn)生和破滅的位置，氣蝕可分為內(nèi)部氣蝕和外部氣蝕。定義氣蝕是指液體中溶解的氣體在壓力降低時析出并形成氣泡，氣泡在高壓區(qū)被迅速壓破，對金屬表面產(chǎn)生沖擊和剝蝕的現(xiàn)象。沖擊氣蝕的形成原因金屬表面的粗糙度金屬表面粗糙度越大，越容易為氣泡提供附著點，從而加速氣蝕的形成。壓力變化劇烈在軸承間隙中，壓力分布不均勻，當(dāng)壓力變化劇烈時，容易導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生和破滅。液體中的氣體含量過高當(dāng)液體中溶解的氣體含量超過一定限度時，容易在低壓區(qū)形成氣泡。沖擊氣蝕的對策控制液體中的氣體含量通過脫氣處理或使用低氣體含量的潤滑油，以減少氣泡的產(chǎn)生。02040301提高金屬表面質(zhì)量通過研磨、拋光等工藝，降低金屬表面的粗糙度，減少氣泡的附著點。優(yōu)化軸承設(shè)計改進軸承結(jié)構(gòu)，使壓力分布更加均勻，降低壓力變化的劇烈程度。加強維護和檢查定期對軸承進行檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并處理氣蝕問題，防止進一步惡化。125.4抽吸氣蝕抽吸氣蝕的定義抽吸氣蝕是指在液體動壓軸承中，由于液體在高速流動過程中產(chǎn)生氣泡，并在壓力降低時氣泡迅速破滅，對金屬表面造成損傷的現(xiàn)象。該現(xiàn)象通常發(fā)生在軸承的低壓區(qū)域，特別是當(dāng)液體中混有空氣或溶解氣體時，更容易引發(fā)抽吸氣蝕。抽吸氣蝕的成因液體在高速流動過程中，由于壓力降低，溶解在液體中的氣體會析出形成氣泡。01當(dāng)這些氣泡隨液體流動到高壓區(qū)域時，受到壓力作用迅速破滅，產(chǎn)生強烈的沖擊波。02沖擊波反復(fù)作用于金屬表面，導(dǎo)致金屬表面的保護膜被破壞，進而引發(fā)氣蝕損傷。03抽吸氣蝕會導(dǎo)致軸承金屬表面出現(xiàn)麻點、凹坑等損傷，嚴(yán)重時甚至形成洞穴。抽吸氣蝕的危害這些損傷會降低軸承的承載能力和使用壽命，影響機械設(shè)備的正常運行。此外，抽吸氣蝕還可能引發(fā)噪音和振動，對機械設(shè)備的性能和穩(wěn)定性造成不良影響。優(yōu)化軸承設(shè)計，減少液體在流動過程中的壓力變化，降低氣泡產(chǎn)生的可能性。在軸承低壓區(qū)域設(shè)置排氣裝置，及時排出產(chǎn)生的氣泡，避免氣泡進入高壓區(qū)域造成損傷。提高液體的純凈度，減少其中混入的空氣和溶解氣體含量。定期對軸承進行檢查和維護，及時發(fā)現(xiàn)并處理氣蝕損傷，延長軸承的使用壽命。防止抽吸氣蝕的措施135.5流出氣蝕流出氣蝕的定義主要發(fā)生在軸承的出口區(qū)域，特別是當(dāng)液體從高壓區(qū)流向低壓區(qū)時。發(fā)生位置流出氣蝕是指在滑動軸承中，由于液體在高速流動過程中產(chǎn)生氣泡，并在壓力降低時氣泡迅速破滅，從而對金屬表面造成損傷的現(xiàn)象。描述流出氣蝕的成因液體中的氣體析出由于液體中溶解的氣體在壓力降低時析出，形成氣泡。氣泡破滅產(chǎn)生沖擊氣泡隨液體流動到低壓區(qū)時迅速破滅，產(chǎn)生強烈的沖擊力和微射流，對金屬表面造成破壞。麻點或凹坑金屬表面出現(xiàn)許多細(xì)小的麻點或凹坑，這是氣泡破滅時沖擊金屬表面造成的。逐漸擴大的損壞區(qū)域隨著氣蝕的不斷發(fā)展，這些麻點或凹坑會逐漸擴大并連成片，導(dǎo)致更嚴(yán)重的表面損壞。流出氣蝕的外觀特征改進軸承結(jié)構(gòu)，減少液體在流動過程中產(chǎn)生氣泡的可能性。確保液體中溶解的氣體含量在允許范圍內(nèi)，以減少氣泡的生成。采用更耐氣蝕的金屬材料