異常な「発熱」に似たベアリングの過熱は、回転機器ではよくある深刻な故障です。不適切な取り扱いは、無駄な労力、ベアリングの寿命の短縮、メンテナンスコストの増加、さらにはベアリングの焼損につながることがよくあります。
したがって、機器の継続的かつ安全な動作を確保するには、故障の原因を迅速に特定し、それを解決するために適切な措置を講じることが重要です。
01
ベアリングの過熱-犯人はここにある
ベアリングの過熱にはさまざまな原因があります。よくある問題をいくつか示します。
►潤滑不良
潤滑はベアリングの寿命、摩擦、摩耗、振動に大きな影響を与えます。ベアリングが正常に動作するには、良好な潤滑が不可欠です。統計によると、ベアリングの故障の約 40% は潤滑不良に関連しています。
ベアリングの潤滑の主な機能は次のとおりです。
1) 金属腐食の防止。
２）異物の侵入を防ぎ、シールとして機能します。
3) 摩擦熱を放散し、軸受温度の過度の上昇を防ぎます。
4) 摩擦と摩耗を軽減し、ベアリングの寿命を延ばします。
ベアリングの潤滑不良を引き起こす一般的な要因には次のものがあります。
1）潤滑油（グリス）が不足している。
2) 異物による潤滑ラインの詰まり。
３）潤滑油（グリース）の品質の問題。
4) 潤滑油（グリース）を時間通りに追加しなかった場合。
５）潤滑油（グリース）中の不純物。
►ベアリングの摩耗
ベアリングは大小さまざまな機械に使用される重要な部品です。一部の機械 (破砕機など) は粉塵の多い環境で動作します。微細な粉塵が高速回転するベアリング ハウジングに入ると、潤滑油やグリースが劣化し、潤滑不良とそれに伴うベアリングの摩耗につながります。-
ベアリングが摩耗した状態で動作し続けると、摩擦と熱の増加によりベアリングの温度が上昇します。
►不適切な取り付け
不適切な取り付けもベアリング過熱の重要な原因です。ベアリングを正しく取り付けることは、ベアリングの寿命とホストマシンの精度に直接影響します。したがって、取り付け時にシャフトとベアリングの穴の中心線を揃える必要があります。
ベアリングの取り付けが適切でなかったり、精度が低いと、ベアリングがたわみ、回転中にトルクが発生し、過熱や摩耗の原因となります。さらに、ベアリングが振動し、騒音が増加し、温度が徐々に上昇します。
►冷却が不十分
不十分な冷却は通常、パイプの詰まり、不適切なクーラー、冷却性能の低下として現れます。
潤滑パイプクーラー内のスケールの蓄積と閉塞は冷却効率を低下させ、特に夏の生産中によく発生します。一部のメーカーは、冷却を向上させるために、クーラーのサイズを大きくしたり、クーラーを並列に接続したりすることに頼っています。
冷却器内にスケールが大量に蓄積すると、頻繁に軸受温度が高くなるアラームが発生するため、多くの生産現場でよく見られる問題です。より効果的な解決策は、毎年夏の前にクーラーの酸洗浄とスケール除去を実行することです。
►過度の振動
たとえば、カップリングのアライメント不良、ローターの動的および静的アンバランス、基礎の剛性の不足、基礎の足の緩み、回転失速やサージなどです。
一部のローターは、動作中に媒体による腐食、固体不純物による摩耗、シャフトの曲がりなどにより不均一な遠心力を受けることがあります。これにより、ベアリングの過熱、振動、軌道面の深刻な摩耗、さらには故障につながる可能性があります。
►点検と交換の遅れ
軸受に著しい疲労剥離、酸化腐食、摩耗ピット、亀裂、または調整不能な過度の異音が発生している場合は、速やかに交換しないと、過熱、異音、振動が発生し、正常な生産に影響を及ぼします。
さらに、軸受の不適切な分解や、機器の基礎ボルトの緩みによって生じる振動も、軸受軌道や転動体に圧痕を生じたり、軸受の内輪と外輪に亀裂が発生する可能性があります。ベアリングは、運転中に所定のスケジュールに従って検査する必要があります。
►ベアリングの品質が悪い
転がり軸受は、点接触または線接触のコンポーネントにより、長期間にわたって高い交互接触応力下で動作します。本体の精度、寿命、信頼性はベアリングに大きく左右されます。したがって、ベアリングの調達と受け入れのプロセスでは慎重な検査が重要であり、信頼できるメーカーの認定された高品質の製品が使用されていることを確認します。{2}}
►ベアリングの選択が不適切
ベアリングを選択するときは、限界速度と負荷容量に注意してください。過度な速度や過大な負荷でのご使用は寿命を縮めるばかりで逆効果となりますので、おやめください。
02
ベアリングを冷却するためのヒント
ベアリングの温度が高い場合は、まず次の問題に対処してください。
►不適切な潤滑: 潤滑グリースが多すぎる、または少なすぎる
ベアリングハウジングは、動作要件に従って定期的に潤滑する必要があります。場合によっては、潤滑後であっても、主に過剰な潤滑が原因でベアリングの温度が依然として高いことがあります。-
この場合、温度は継続的に上昇し、ある点（通常、通常の動作温度より約 10 度～15 度高い）に達した後、一定に保たれ、徐々に低下します。
►不適切または汚染されたグリース:
潤滑グリースが適切でないと均一な潤滑膜が形成されず、内部摩擦や摩耗が低減できず、潤滑不足や軸受温度の上昇を引き起こします。
異種グリースを混合すると化学反応が起こり、グリースが劣化し、凝集して潤滑効果が低下することがあります。
グリースが汚染されていると、ベアリングの温度が上昇する可能性もあります。グリース添加プロセス中にグリースに塵が落ちると、グリースが汚染され、ベアリング ハウジング内のグリースが劣化し、ベアリングの潤滑が損なわれ、温度が上昇する可能性があります。
したがって、適切なグリースを選択する必要があります。メンテナンス中は、ベアリング ハウジングとベアリングを清掃し、グリース ラインを確認して除去する必要があります。異なる種類のグリースを混合しないでください。別の種類のグリースに変更する場合は、最初に元のグリースを徹底的に洗浄する必要があります。運転中やメンテナンス中は定期的にグリースを追加し、グリースは防湿{4}}防塵-対策を講じて適切に保管する必要があります。
►冷却が不十分:
配管に詰まりがないか、入口水と戻り水の温度が基準を超えていないか確認してください。
冷却器が不適切で冷却効果が悪く、使用条件を満たさない場合には、速やかに冷却器を交換するか、新しい冷却器を並行して設置してください。軸流ファンの場合は、中心コアシリンダーの絶縁とシールもチェックする必要があります。
►上記の点に問題がない場合は、カップリングを確認してください。
カップリングの位置合わせはプロセス標準を満たしている必要があります。軸流ファン、油圧カップリングなどの位置を調整するときは、動作中の機器の熱膨張も考慮する必要があります。
熱膨張により誘引通風機の羽根車側が上昇し、軸受箱が上昇します。同様に、動作中に油圧カップリングの温度が上昇し、軸受ハウジングが膨張して軸受が上昇します。したがって、調整時にはモーターをより高い位置に配置する必要があり、許容値は装置の特性と動作温度パラメータに基づいて決定する必要があります。
03
ベアリングの検査では何を考慮する必要がありますか?
►ベアリングの品質
まず、潤滑グリースに劣化、固着、不純物がないか確認してください。これはベアリングの損傷の原因を特定するために非常に重要です。
次に、ベアリングの焼き付きや摩耗を確認します。内輪、外輪、転動体、保持器の表面仕上げに亀裂、錆、剥離、孔食、過熱変色などがないか検査します。ベアリングのクリアランスを測定し、仕様内であることを確認します。ブッシュに磨耗、穴あき、剥離がないか確認してください。これらのいずれかが見つかった場合は、ベアリングを交換してください。
►ベアリングのはめあい
ベアリングの内径とシャフトの間の嵌合、およびベアリングの外径とハウジングの間の嵌合は、ベアリングの取り付け時に非常に重要です。はめ合いが緩すぎると、合わせ面間に相対的な滑りが発生し、これはクリープとして知られる現象です。
クリープが発生すると、合わせ面が摩耗し、シャフトやハウジングが損傷します。さらに、摩耗粒子がベアリングの内部に侵入し、熱や振動を引き起こし、最終的には故障を引き起こす可能性があります。
しまりばめが過度になると、外輪径が小さくなったり、内輪径が大きくなったりして、軸受の内部すきまが減少します。
用途に適した軸受を選択するには、軸受の荷重の性質や大きさ、温度条件、内輪と外輪の回転状態など、さまざまな要素を考慮する必要があります。
►ベアリングすきまの調整
軸受すきまが小さすぎると、すきま内のグリースの過剰なせん断摩擦損失も軸受の過熱の原因となります。同時に、すきまが小さくなるとグリースの量が減り、摩擦によって発生する熱を効果的に放散できなくなり、ベアリングの温度上昇がさらに大きくなります。
ただし、クリアランスが過剰になるとベアリングの動的特性が変化し、ローターが不安定になります。したがって、さまざまな機器や使用条件に基づいて、適切な軸受すきまを選択する必要があります。
