在电机、风机等机械设备中，滑动轴承是非常重要的机械零件。滑动轴承主要通过运用流体动力油膜产生的压力来承担负载，其运行性质决定其可能会出现磨损，而如果滑动轴承产生磨损，则其工作效率也会降低，情况严重时，滑动轴承无法正常工作，从而影响整组机械的正常运行。本文主要对主排风机滑动轴承的磨损进行研究，为滑动轴承的实际应用提供参考资料。
一、主排风机滑动轴承产生磨损的原因
滑动轴承的磨损通常有划伤、轻微磨损或严重磨损，根据滑动轴承的实际磨损情况，其产生磨损的原因主要有以下几个方面。
第一，负载过大。滑动轴承的主要作用是承受负载，但是如果其承受的负载过大，则滑动轴承运行过程中会产生较高的热量，持续高温会使金属的附着力降低，从而使得滑动轴承表面物质脱落而产生磨损。
第二，异物进入滑动轴承。滑动轴承运行的过程中，如果质地坚硬的异物进入滑动轴承间隙中，硬质异物会与轴承表面产生摩擦，从而使轴承产生磨损。
第三，滑动轴承的位置不当。机械管理工作人员在装配滑动轴承时，没有将滑动轴承装在中心线上，轴承偏斜，而滑动轴承在运行的过程中，其中一端会出现较为严重的摩擦，摩擦产生的热量使轴承表面的金属疲劳，从而使轴承受损。
第四，轴承润滑不足。机械管理人员在维护滑动轴承时，没有严格按照相关规定对滑动轴承进行润滑处理，或工作失误而润滑不当，使得滑动轴承在工作过程中油量供应不足，使得流体动力油膜破裂而产生磨损、咬死等情况。除此之外，油路泄漏、油路不畅、油泵障碍、油网堵塞、减压阀弹簧故障等原因均可能导致滑动轴承在运行过油量供应不足，这种断油故障也会引起滑动轴承磨损、故障。
第五，酸性物质或气蚀的腐蚀作用。滑动轴承需要在润滑油的作用下运行，但是润滑油中的酸性物质对金属有腐蚀作用，使得滑动轴承的表面物质逐渐被腐蚀，从而出现局部或大部轴承表面物质变质的情况。气蚀即指外油中空气泡的形成和崩溃会使得局部压力大幅提高，增大了滑动轴承该局部位置的压力，使得滑动轴承负载过重，从而产生磨损。
在实际应用过程中，机械工程师通常会谨慎选择轴承的材料，保证滑动轴承在工作过程中与轴颈同轴，从而防止滑动轴承产生较为严重的损伤。一般情况下，机械工程师选择滑动轴承衬套材料时，会选择使用铅基巴氏合金，巴氏合金具有较强的抗腐蚀能力、抗烧结能力、抗镶嵌能力，且其容不同轴的能力同样较好，是滑动轴承的理想材料。通常情况下，滑动轴承开始出现磨损时，巴氏合金层通常最先受损。实验人员应用铁谱分析法分析油样成分时，巴氏合金所占的比例显著较大。
二、主排风机故障案例
本文所研究的主排风机滑动轴承衬套应用的是铅基巴氏合金，电动机的功率为9300kW，风压2000mmH2O，排气量21000m3/min，其实际结构如图1所示。机械维护人员对该主排风机轴承进行维护时，分析其油样组成，而该油样的直读铁谱分析数据与前次检差数据存在显著的差异，数据值明显增大。其中大磨粒读数DL值显著升高，且存在较多的锡元素、铅元素。
分析铁谱谱片上存在较少滑动磨粒的同时，较多的有色金属颗粒沉积在分析铁谱谱片的全长位置，约10~20μm，这些颗粒按照磁力线的方向随机排列于分析铁谱谱片上，呈现为表面呈粒状而不光滑的团状物质，该物质有较深的颜色，可吸收多数光，利用偏振光照射该物质时，物质表面无闪烁光，可推断该物质并不是黑色的氧化铁。
这些磨损颗粒物质主要是滑动轴承衬套巴氏合金，据此可推断轴瓦存在磨损情况，且是润滑不到位引起的磨损，机械维护人员提出相关警告。机械维护人员进行主排风机轴承油样检验时，同时进行振动情况分析，且振动情况分析结果并没有显示出异常情况，所有的振动参数均正常，使得该磨损情况没有得到及时处理。
一个月后，机械维护人员再次对主排风机油轴承油样进行检查，实验检测结果与上次检测结果所反映的情况相同，油样中的巴氏合金含量较高，且出现熔融的情况，部分巴氏合金磨料表面已经形成球状形态，可见滑动轴承的磨损情况仍处于发展当中，建议进行停机检修，并对轴瓦等部件的受损情况进行谨慎分析。
之后机械维护人员拆开了主排风机的轴瓦，图1所示4个样点均受到磨损，且磨损的程度不一，滑动轴承衬套存在划伤，局部表面金属脱落。滑动轴承换用新轴瓦后，其工作恢复正常。
本次研究的案例主要应用了油样分析法预测机械故障，且油样分析法在早期机械故障预测方面的应用价值比振动分析高，主要原因是主排风机并没有非常明显的故障，其各项装置和零件均处于正常的工作状态，不会出现明显的振动异常，因此，早期故障预测应采用油样分析法，以减少磨损严重、咬死等不良事件的发生。如果在本次检测中没有应用铁谱分析技术，而只是依靠振动分析进行故障排查工作，则滑动轴承最终会由于磨损严重而咬死，轴承失效而引起整个机组停运。
三、关于铁谱分析技术的探讨
在机械设备中，滑动轴承的应用频率较高，但是其容易出现磨损的情况。在实际应用过程中，可使用铁谱分析法对油样组成成分进行监测和分析，从而及时发现异常情况，便于机械维护人员及时排除故障。尽管振动分析同样可有效检测机械运行故障的情况，但是磨损故障的排查难度较大，且滑动轴承出现磨损初期，其工作状态仍处于正常状态，且磨损不会影响其他零件的正常运行，从而机械整体振动参数均可能处于正常参数范围内，从而无法有效地预测障碍。
与振动分析方法不同，铁谱分析方法可有效检测出大量的磨粒，从而为尽早排除故障提供科学依据。但是在实际应用过程中，由于铁谱主要对铁磁性物质的灵敏度较高，但是对非磁铁性物质的反应较迟钝，如果非磁铁性质物质的量并不多，则铁谱分析可能失效。由此可见，铁谱分析预测滑动轴承磨损故障的应用难度较高。对此，企业应积极地加强对故障预测技术的研究，仔细研究主排风滑动轴承磨损的原因，积累经验，并提出有效的处理措施来预防故障的发生，从而降低滑动轴承失效的事件，减少由于故障而产生的经济损失，提高企业的经济效益。
结束语
滑动轴承是主排风机重要的组成部分，其运行状态直接影响着整台机械的运行效率。从理论方面来讲，采用铁谱分析可有效预测滑动轴承的磨损情况，为机械维护人员提供检修依据，从而维护机械的正常运行。但是，铁谱分析的实际应用难度较高，企业应加强对铁谱分析技术的研究，多积累机械故障预测和处理经验，提高机械工作效率，从而为企业的发展奠定良好的基础。
