常见的滑动轴承类型包含：scoring刮伤/磨损,wiping擦伤,fretting微动磨损,overheating过热,fatigue疲劳,loose瓦背磨损或松动andcorrosion腐蚀（又包括化学腐蚀和电腐蚀）。
我们可以目视观察到滑动轴承的损坏，而导致故障出现的因素油很多，主要油轴承的设计，安装，运行维护（油品质，载荷等），维修以及轴承质量。
a)刮伤/磨损Scoring
描述：-刻痕的严重程度受颗粒大小，轴承载荷，轴表面光洁度和速度影响。由于油膜厚度很小，外部或内部的磨料污染物可能会进入润滑油，并与润滑油一起通过轴承油膜，尤其是穿过最小油膜的区域。大于最小油膜厚度的磨料颗粒将嵌入巴氏合金表面或穿过油膜间隙，从而引起磨损或腐蚀。而未嵌入颗粒时，将在巴氏合金表面的连续磨损和肉眼可见的划痕。
后果：-轴承承载能力下降，最小油膜厚度减少，摩擦生热增加。
预防措施：-冲洗油管道和轴承，确保维修过程中油系统干净；确保使用有质量保证的润滑油；及时更换油过滤器。
图50推力轴瓦刮伤图51径向轴瓦刮伤
b)擦伤Wiping
描述：-轴承被擦伤的特征是覆盖表面材料被移动或变形。当轴承中的内力或温度变得如此之高以致覆盖在巴氏合金上的材料被部分熔化或移位并移至较冷的或负荷较小的区域并沉积时，就会发生擦伤。严重的擦伤情况是“热短路”故障，在该故障中，内部轴承温度升高到表层材料实际上熔化并完全从钢衬上撕下的程度。
引起擦伤的一种较不常见的机制是，油膜中出现过高的峰值压力，从而导致巴氏合金的局部塑性变形。然后变形的材料将被推入间隙，并被轴或推力滑槽移位。
游隙不足，不对中，负载不平衡，振动过大，负载过大或缺油的轴承会遇到导致巴氏合金物理位移和擦伤的情况。与刮伤的最大不同是，擦伤发生在局部区域，材料均匀受力，没有明显划痕。
后果：-巴氏合金材料缺失/变形，影响轴承的油膜形成和刚度，导致转子稳定性变化，严重时导致巴氏合金疲劳损伤。
预防措施：-若是过载问题，应重新设计轴承；避免无油盘车，增加盘车和顶轴装置避免启停损伤。
图滑动轴承擦伤
4）微动磨损Fretting
描述：-当两个接触的固体表面受到几微米量级的相对较小的振幅振荡运动时，就会发生微动磨损。
引起微动磨损的原因有轴承外径过度弯曲和微动。或由于轴承与压盖没有合适的预紧力，松配合。
后果：-将导致振动的增加，进而导致可能的跳车
预防措施：-更加振动表现，定期检查轴承轴瓦及轴承座，确保轴承间隙与紧力在规定范围之内。
图轴承调整块及轴承压盖微动磨损
5）疲劳Fatigue
描述：-轴承受到较大载荷，不对中，高振动，交变载荷或润滑油不足，将导致巴氏合金疲劳损坏，表现为碾压，裂纹，碎裂等。
引起轴承疲劳主要由下列情况引起：-
a)轴承过载，使轴承区的油膜破裂，局部地区产生应力集中或局部接触形成的裂纹，裂纹扩展后即产生疲劳破坏。
b)轴瓦松动，轴承间隙过大、过小以及机器振动，在轴承上产生交变载荷。尤其是交变载荷脉动幅度大，在轴承表面上的切应力很容易使轴瓦产生疲劳裂纹。裂纹发生的部位一般在压力梯度很陡的压力峰值处，径向轴承的裂纹起源于主要承载区附近，止推轴承的裂纹损坏区域位于瓦块油流出口边缘附近，裂纹逐渐向巴氏合金与基体金属的结合面上扩展，多条裂纹的汇合，造成瓦块表面大面积开裂与松脱。
c)轴承工作时的摩擦和咬粘，在轴瓦表面某些区域产生高温，局部高温在材料形成热应力和热裂纹，热裂纹扩展产生疲劳剥落。
d)巴氏合金愈厚，对于疲劳愈敏感，容易发生疲劳破坏，所以薄巴氏合金厚度是有好处的。
e)巴氏合金的强度随着温度的升高而下降，因此轴承在高温下工作，很容易产生疲劳裂纹，疲劳裂纹的扩展加速轴承的疲劳破坏。
防止轴承疲劳的措施如下：
a)轴承比压应在合适的范围内。
b)轴承间隙应控制在设计范围内。
c)采用较薄的巴氏合金（厚度在1~1.5mm左右）和抗疲劳性能好的瓦块。对于止推轴承瓦块，表面的巴氏合金厚度必须小于压缩机动、静部分的最小轴向间隙，其原因是：一旦巴氏合金熔化，止推盘尚有瓦块的钢质部分支承着，短时间内不致引起压缩机动、静部分碰摩，酿成更大事故。
d)控制轴瓦温度。
图55轴承巴氏合金裂纹发展过程
图56巴氏合金因疲劳脱落图
图57圆瓦及可倾瓦轴承巴氏合金因疲劳脱落
后果：-导致轴承严重损坏，振动和温度升高，设备跳车，严重时可能导致转子损坏。
预防措施：-选择合适的轴承，周期性检查轴承，着色探伤或超声波确认轴瓦完整性。
6）过热导致的结焦或变形
描述：-若轴承润滑油量不足或选用了不合适的润滑油，将导致轴瓦表面出现结焦，影响散热，严重的情况将导致轴瓦被烧伤。
通过增加漆膜油滤机，倒角或使用铜铬轴承，使用散热更好或能增加进油量的轴承例如带沟槽的轴承等方法进行降低，另外考虑油质量是否退化，及时更换油也是不错的选择。
图径向及推力轴承结焦
后果：-轴承温度与振动升高，设备跳车，轴承损坏。
预防措施：-瓦块倒角，增大进油喷嘴直径，确保好的油质量，使用油滤机，必要时升级轴承为铜铬轴承或带沟槽的LEG轴承。
7）电腐蚀Electrostaticdischarge--ESD/Frosting
描述：-由于设备接地不好或汽轮机机组中静电没有被很好的消除，导致静电的聚集与释放，通常在间隙较小的地方-径向轴承或推力轴承处，在静电释放点产生上千度的高温，导致巴氏合金点熔化，形成微小的小坑。
图径向及推力轴承电腐蚀
后果：-油膜刚度被破坏，影响其承载能力。轴承损坏，设备跳车。
预防措施：-避免油中有水或杂质，周期性检查接地情况，增加碳刷并周期性检查确保工作正常。
4,滑动轴承涉及的仪控问题现代工业运行中，仪控至关重要，它是人机交流的枢纽，是复杂设备控制的大脑。
图62飞机控制仓63轴承监控说明
为了监控轴承的运行状态，我们常常给轴承安装温度探头，给轴安装振动探头或安装轴承座加速度探头/速度探头来进行监控。
温度探头和振动探头正确的反应真实的读数至关重要，若因为安装或本身误差/损坏读出不真实的读数，那么将会误导我们的判读，导致事故的发生。
1）首先介绍下轴承温度探头的使用和注意事项：-
a)确保正确的安装位置为了监测到轴承运行中最容易损坏的点，也就是温度最高的区域/油膜压力最高的区域，必须将轴承温度探头插入到主受力区域，对于可倾瓦，要插入到主受力瓦的油出口侧—75%弧线位置处；为了准确测到巴氏合金的真实温度同时又要避免对巴氏合金结构强度的影响，确保探头的位置距离巴氏合金层的最小距离为0.8mm。对于载荷作用于瓦块上的轴承，应考虑安装双支三线温度探头或在主受力瓦块两端安装两个单支三线探头；对于载荷作用于两瓦块之间的轴承，轴承温度应在两瓦块上各装一个，一用一备。图轴承温度探头安装位置
b)确保正确的插入深度温度探头的插入深度与轴承的长径比L/D有关,若L/D0.5,那么需要在瓦块两端安装两个温度探头，插入深度为0.25L;若L/D=0.5,那么只需要在轴瓦上安装一个温度探头即可，插入深度为0.5L.图轴承温度探头插入深度说明
c)确保正确的固定方式温度探头若不能很好的固定，将会松动或被磨损，导致测不出准确的温度。常用的固定温度探头的方式有两种：-一是使用弹性卡子将探头固定在轴承上，若没有卡子使用电工胶布或木签作为临时措施；二是使用密布的电线卡子将温度线固定下来，一定的预紧力使探头不易滑出来。图68温度探头弹性卡子固定法图69温度探头螺丝固定法
d)确保选用正确的温度探头常用的温度探头有两种：-热电阻与热电偶热电阻温度探头常用于测量滑动轴承温度，选用RTD探头，单支三线或双支三线；采用有金属网作为隔离层的温度探头，耐磨损耐干扰常常作为首选。热电偶常用于测量滚动轴承温度，由两根不同导线(热电极)组成，它们的一端是互相焊接的，形成热电偶的测量端(也称工作端)，而热电偶的另一端(参比端或自由端)则与显示仪表相连。如果热电偶的测量端与参比端存在温度差，则显示仪表将指出热电偶产生的热电动势。在生产实际中，有时存在温度线与转换器虚接的情况，导致温度波动或升高，故而在大修期间应检查是否有松动。温度探头一般是热电偶或者热电阻，热电偶温度变化有电压变化，热电阻温度变化有电阻变化，说明是好的。图70热电阻温度探头图71热电偶温度探头
2）振动探头的使用及注意事项
振动探头有两种：-非接触式涡流式振动探头与接触式加速度探头
a）测量轴振的涡流式振动探头；
涡流式加速度传感器，利用电涡流的原理，探头感应转子到其距离，取动态部分信号。由于存在测量衰减性，涡流式传感器不用于高频测量；一般测量范围为0-10KHz,10KHz的衰减性小于5%。图72振动测量回路图73非接触式涡流振动传感器
注意：-测量轴振时，一般要求，对于振动测量的被测表面粗糙度要求在0.4um～0.8um之间；对于位移测量被测表面粗糙度要求在0.4um～1.6um之间。故而保护好转子振动测量区域至关重要，同时对大的转子每次修复完后要测量电跳动。b）测量壳振的加速度探头。
加速度探头可以用于测量高频振动，常用于滚动轴承及齿轮箱的测量（齿轮箱的啮合频率），测量范围有很多，最低0.2Hz，最高KHz因根据具体需求进行选用。图74振动探头固定方式
5，滑动轴承的拆检安装注意事项
准确的测量与调整轴承温度和预紧力，会影响到设备开起来后的轴承温度和振动，严重时将导致跳车。
一些较重要的安装测量步骤如下：-
1）拆检前，需要做好标记和方向，若是由因检修应测量下轴承间隙与瓦背紧力；若只是轴承常规检查，可只测量间隙即可；
2）对拆检的轴承，应重点检查轴瓦瓦面与瓦背有无刮痕，结焦，变形，磨损等；挡油环是否有磨损或装错，是否有垫片，固定螺栓是否有破损等；
3）每次回装轴承前，滑动轴承要彻底清理干净，并做着色探伤，确认巴氏合金无裂纹，巴氏合金与瓦座接触完好；注意标记好瓦块的安装方向和安装位置；对于双向瓦，注意温度探头的安装位置；
4）若因振动高或没有发现轴承温度高原因，或第一次安装，需检查轴承与轴，轴承与压盖，轴承与轴承座的接触，常用红丹粉或蓝油，确保接触面积大于70%以上。对于推力轴承，一定要确保其平面的平整度，必要时需要研磨。
图轴承偏心环与轴承及轴承座蓝油接触检查
5）轴承间隙的大小将影响到轴承温度与振动，轴承间隙大小与轴径有关，低速重载的一般为轴颈的0.15%到0.2%,高速轻载的一般为0.1%--0.15%，具体看设备厂家设计。过大的间隙将导致振动增加，轴承疲劳损伤；过小的间隙将导致轴承温度升高，损坏轴承。
轴承间隙的检查，常用的有测量法，抬轴法与压铅法，各自优缺点及使用范围总结如下：-
轴承间隙检查方法
方法描述
优缺点
使用范围
测量法
利用量缸表，外径千分尺分别测出轴承瓦座内径D，轴径d，瓦块厚度t，算出轴承间隙C=D-d-2t
优点：-测量精确
缺点：-太大轴承不便于测量，椭圆瓦轴承测量精度低
直径不太大的可倾瓦轴承，圆瓦轴承
抬轴法
在转子靠近轴承的位置和轴承压盖上打上百分表，慢慢抬轴至百分表不再移动或压盖上百分表开始变化，对于可倾瓦真实间隙应再乘以相应系数:-
a）五块轴瓦无论载荷作用形式系数均为1.；
b)四块轴瓦载荷作用于轴瓦之间时为1.，作用于轴瓦上为1
优点：测量方便，较适宜于直径较大的轴承
缺点:测量精确性稍差，读数宜受其它更小间隙部件的影响，不适宜与太小的轴承
可倾瓦轴承，圆瓦轴承，椭圆瓦轴承
压铅法
在转子顶部沿轴向/周向铺设铅丝或压条，然后回装轴承与压盖，拆除比对铅丝或压条的变化量即为轴承间隙（考虑到轴承安装或制造偏差/misalignment问题，一般铅丝轴向布置，可布置两条）
优点：测量准确
缺点：操作较为复杂，需拆装轴承，不便于对可倾瓦压铅，对于高精度轴承避免压铅带来瓦面的损伤
圆瓦轴承，椭圆瓦轴承
假轴法Mandrel
制作与轴等直径等精度的假轴，将轴承与假轴组装在一起并垂直放置于平台上，在轴承外圆打表并使表正对瓦块枢纽位置，水平移动轴承观察表值的变化即为轴承间隙—对四块瓦轴承，五块瓦轴承为读数*0.
优点：测量方便，准确
缺点：需制作假轴，不适宜于直径较大轴承，多用于轴承厂商
圆瓦轴承，椭圆瓦轴承，多用于可倾瓦轴承
表5不同轴承间隙测量法比较表
图77轴承间隙测量法图78轴承间隙抬轴法
图79轴承间隙压铅法图80轴承间隙假轴法
6）轴承预紧力Crush/damp至关重要，尤其对高速轴承，常见的对于低速重载轴承其预紧力为0.05mm—0.10mm，高速轻载的轴承为0.03mm—0.05mm，具体看厂家设计规定。过大的预紧力将导致轴承温度过高，对振动有减小作用；过小的预紧力将导致振动振荡增高，产生同步或次同步的振动。
轴承预紧力的检查，常用的有压铅法，打表法：-
轴承预紧力检查方法
方法描述
优缺点
使用范围
压铅法
在轴承顶部或底部调整块上铺设铅丝或压条，然后在轴承压盖两侧增加一定厚度t的垫片后进行打力矩上紧，拆除比对铅丝或压条的变化量d,轴承预紧力大小即为=d-t,若未正值既有预紧力，如未负值意味着没有预紧力
优点：测量准确
缺点：操作较为复杂，需拆装轴承，不便于对可倾瓦压铅
圆瓦轴承，椭圆瓦轴承，可倾瓦轴承
打表法
安装拆除轴瓦后的轴承，在瓦座d底部上沿，瓦座顶部外圆设立两块百分表，安装轴承压盖，两块表的读数差即为轴承安装预紧力，有条件的话，拆除转子测量结果更准确
优点：测量方便，较适宜于直径较大的轴承
缺点:测量精确性稍差，不适宜与太小的轴承
可倾瓦轴承
表6不同轴承预紧力方法比较表
图81轴承预紧力压铅法图82轴承预紧力抬轴法
6，轴承改造及修复技术1)轴承改造
可倾瓦轴承温度高结焦是生产运营中非常常见的问题，严重时将会导致设备跳车，带来较大的经济损失。升级轴承会是一个最佳方案，但周期较长，费用较高，可作为一个长期方案；短期方案是可考虑对轴瓦倒角，或增加进油口直径，或增大轴承间隙，或适当减小预紧力等，这些措施必须设计人员模拟计算论证，避免操作不当遇到问题。
本文重点介绍下作者曾做过的轴承倒角与扩油孔：-
a)轴承倒角，只针对privot枢纽为0.5的可倾瓦轴承，将轴瓦一边（一般在轴瓦出油侧，也有在进油侧的，也有双侧均有的，较少见）机加工移除部分材料，从而将轴瓦变成0.55或0.6枢纽偏移的轴瓦（轴瓦将由双向安装均可变为单向安装）；b)倒角的理念是在在出油侧倒角，增加轴瓦偏移量，从而使出油侧间隙增大，进而可以增加轴承泄油量，从而让更多的热量被油带走，最终降低轴承温度。c)倒角的步骤，以倒角为X0.55为例：i.使用游标卡尺测量轴瓦的弦长，等分为22份并在轴瓦上做好标记，对要加工的出油侧用细记号笔沿轴瓦轴向做好加工标记；
ii.使用锉刀，砂带打磨，或在机床上铣削或线切割轴瓦，直到加工到标记处为止；机床上切削时，一定要使用合适的夹具固定轴瓦，同时调整好轴瓦水平度。
iii.使用0号砂纸或百洁布去加工毛刺，并做好旋向标记。
图83轴承倒角示意图图84轴承倒角加工
图85轴承倒角后图图86轴承倒角后接触检查
2）轴承修复技术
工业生产中，我们常常遇到轴瓦巴氏合金局部损坏的问题，若更换整个轴承的话责成本较高同时供货周期较长。为此我们可以考虑只针对损坏部位进行修复的技术，可以节省50%左右的费用，注意需要专业公司来做。
常用的轴承巴氏合金修复技术有两种：-焊接法与浇铸法（或离心铸造）。
对于要修复的轴承，需首先使用UT和PT确认损坏处的巴氏合金与基座的粘结情况，同时确认轴承巴氏合金的具体成分，大部分轴承使用的巴氏合金材料为ASTMB23Grade2。
如果粘合良好，则我们首选的修复方法是从垫子/轴承上去除约.-.英寸厚度的巴氏合金，直至达到出现良好的清洁巴氏合金层。然后我们将％新的巴氏合金焊接到旧的巴氏合金上，加工成一定尺寸。使用这种方法，我们不会产生任何气泡。维修后，我们将确保PT和UT保持良好的粘结。但需要注意使用火炬融化巴氏合金时气泡的产生。如果巴氏合金与基座没有很好的粘合，则我们将所有的巴氏合金从基座上去除，然后对零件进行镀锡，可以静浇新的巴氏合金或者条件允许的话离心铸造，然后机械加工PT和UT以确保良好的粘合。图87轴承修复流程（该流程来源于JohnCrane）
对修复完后的轴承，必须在做PT和UT测试确保粘结质量良好，同时对其精确测量尺寸，确保轴承各参数满足设计图纸要求。修复厂家出具轴承质量合格报告及相关说明。7，滑动轴承的故障诊断案例
案例一轴承微动磨损引起的振动升高
某工厂离心空压机使用了可倾瓦轴承，该转子重量在10吨左右，自调试运行后振动逐步升高，最高振动达到63um(跳车值81um)。
a)轴承类型为四瓦块可倾瓦轴承，底部有顶轴油系统，上下左右有轴承可调位置的中心块。
图88压缩机轴承设计图图89压缩机轴承实物图
b)频谱分析显示振动高的主要原因是1倍频和0.倍频，考虑到只有驱动侧振动高，排除动不平衡的问题。同时确认了油系统与工艺系统及其驱动单元都无问题，最后故障诊断判断的方向是在下次检修中做计划性轴承及其间隙与紧力检查。
图90压缩机振动高时频谱图91压缩机振动高时轴心轨迹
c)在检修中打开轴承发现，其轴承顶部预紧力调整块已发生微动磨损Fretting，测量其预紧力为间隙配合（设计要求预紧力为0.05-0.10mm）；
图压缩机轴瓦调整块及压盖微动腐蚀
d)最后增加垫片调整其预紧力为0.07mm。再次开车振动明显减低，频谱显示1X减小，0.倍频消失。
图94压缩机检修前后振动变化趋势
图95压缩机检修后频谱图96压缩机检修后轴心轨迹
案例二轴承电腐蚀引起的轴承损坏
某工厂增压机使用汽轮机驱动，二者之间采用齿式联轴器，汽轮机通过联轴器驱动增压机驱动轴，驱动轴驱动大齿轮，大齿轮驱动三根带有6级的叶轮转子，结构形式如下图所示。
自年三月份以来发现大齿轮推力轴承温度持续升高，主推力瓦轴承最高温度由最初的73度逐步升高到度，在此过程中伴随轴向位移的变化，变化量为0.06--0.10mm。
该压缩机大齿轮轴承采用锥面推力轴承。
图97压缩机结构图图98压缩机大齿轮推力轴承示意图
图99压缩机大齿轮振动与轴向位移关系图
团队做故障诊断分析，最后找出两个最大的可能性原因，一是齿轮箱变形；二是推力轴承发生了静电腐蚀，在四月份的时候，团队利用停车窗口做了计划性检查。
检查发现大齿轮推力轴承发生了电腐蚀，破坏了油膜，进而导致了大齿轮的磨损，静电腐蚀为主要原因。
图101压缩机大齿轮推力轴承检查
团队更换了轴承，同时考虑到虽然汽轮机本身有静电碳刷且日常维护良好，但由于轴系太长接地网较差，系统中仍然可能有静电没有被及时的导走，在间隙最小处释放，故而团队在增压机与汽轮机的联轴器上又安装了电刷，设备开起来后大齿轮振动与温度正常，设备运行良好。
《完》
本文属于科普文章，非经作者许可不做它用。
参考文献
轴承-转子对高速齿轮传动装置振动的影响-----王志敏DyRoBesUnderstandingJournalBearings---MalcolmE.AppliedMachineryDynamicsCo.HydrodynamicJournalBearings---TonyHuang,AirproductsCo.MethodstoEffectivelyEvaluateModernBearingPerformanceandAchieveHighReliability---PatSmithAirproductsCo.EffectofBearingDesignParametersontheMinnimumOilFilmThicknessofHydrodynamicJournalBearing---MohammedAli;S.K.SomaniTiltingPadJournalBearings—JohnCraneStaticandDynamicForcedPerformanceofTiltingPadBearings-DrLuisSanAndresJournalbearingdesigntypesandtheirapplicationstoturbomachinery---DanaJ.SalamoneVibration,AxialPosition,andBearingTemperatureMonitoringSystems—APILEGbearingsthrustandjournalbearingsinstrumentAstudyofbearinganditstypes---ChetanP.ChaudhariJournalbearingdesign,lubricationandoperaitonforenhancedperformance小郭炖机