这半年跑下来,感触最深的就是真空泵轴承异响的工单越来越多——苏州工业园区三家12英寸半导体厂、两家TOP5光伏组件厂的维保需求里,近6成的故障前兆都是轴承异响。毕竟现在扩产潮下,大部分产线的真空泵都是24小时连轴转,设备运维的节奏跟不上产能增速,很多车间听到异响先凑合用,等泵抱死停线才着急拆,最后本来几百块能搞定的保养,变成换转子换定子的大几万维修,太常见了。
很多运维一听到泵响就判定是轴承问题,上来就拆,拆完才发现白忙活,我们遇到的假性异响主要有3种,很好区分:
排除假性异响之后,测一下轴承座的温度和振动值(用普通的测振笔就能测,测垂直方向的振动速度),分三级处理就行,不用一上来就换轴承:
轻度异响:温度≤75℃,振动值≤4.5mm/s,这种情况基本都是润滑不良导致的,没有出现硬损伤。很多人第一反应是加润滑脂,但是90%的人都加错了——要么不同牌号的脂混加,要么加太满。比如爱德华RV系列旋片泵的轴承用EP2锂基脂,莱宝D系列用NBU15高温脂,混加会导致润滑脂稠度变化,失去润滑效果。正确的做法是停机2小时等轴承降温,卸掉轴承座的排脂孔螺丝,用加油枪打同型号的润滑脂,直到旧脂完全从排脂孔挤出,加注量控制在轴承腔容积的1/3,绝对不能加满,加多了反而会导致轴承散热不良,升温更快。加注完空载运行30分钟,80%的轻度异响都会消失。
中度异响:温度80-90℃,振动值6-8mm/s,这种情况轴承滚道已经出现微观点蚀,但是还没到损坏的地步。如果是产线不能停(比如光伏层压线停1小时损失十几万),可以做应急处理:在润滑脂里加入10g左右的二硫化钼高温抗磨添加剂,能延缓滚道磨损72小时以上,足够赶完当前批次的订单再安排停机。但是要注意,这个只是应急方案,绝对不能长期用,不然滚珠碎裂掉落到泵腔,会刮坏转子和定子,维修成本直接翻十倍。
重度异响:出现“咯噔咯噔”的金属撞击声,温度≥95℃,振动值≥10mm/s,这种情况必须立刻停机,再运行半小时大概率会抱死,甚至导致转子扫膛。拆轴承的时候别用凿子硬敲,会敲毛轴颈,新轴承装上去很快会再次异响。锈死的轴承用感应加热器把内圈加热到120℃,用拉马一拉就下来,绝对不能用火烤,火烤会让轴颈退火,硬度从HRC58降到HRC40以下,轴承配合间隙会越来越大,异响会反复出现。装新轴承的时候要压内圈,不能敲外圈,不然会把保持架敲变形,新轴承刚装上去就响。
很多人换完轴承不到一个月又出现异响,就怪轴承质量不好,其实大部分是安装和选型的问题:
第一个坑:轴承选型不对。不同应用场景的泵,轴承要求完全不一样。比如用在半导体刻蚀线的爱德华iH系列干泵,抽取的气体里有少量氯基腐蚀物,必须用带Viton氟橡胶密封圈的440C不锈钢轴承,要是图便宜换普通碳钢轴承,不到一个月滚道就会被腐蚀出现点蚀,异响很快就来。还有鲍斯BSJ系列螺杆泵的前端轴承是角接触球轴承,必须成对背对背安装,预紧间隙要控制在0.02-0.03mm,预紧力太大,运行1小时温度就能破100℃,很快烧蚀异响;预紧力太小,转子会轴向窜动,不光响,还会扫膛毁泵腔。之前苏州嘉科给某光伏拉晶车间做维保的时候,就遇到过3台泵连续换了3次轴承都异响,最后才发现是供应商给换了普通轴承,根本扛不住拉晶车间24小时连续运行的负载。
第二个坑:忽略轴承座的磨损。轴承长期运行之后,很容易出现“跑外圈”的问题,也就是轴承外圈和轴承座之间出现间隙,要是间隙超过0.05mm,新轴承装上去运转的时候外圈会在轴承座里滑动,肯定会异响。很多人只换轴承不查轴承座,换多少次都没用,这时候要给轴承座做不锈钢镶套,调整同轴度到0.02mm以内,才能彻底解决问题。
我们整理了鲍斯、爱德华、莱宝全系列真空泵的轴承型号、润滑脂牌号、预紧力参数对照表,之前发在nvsvs.com的技术资料区,有需要的可以去下载对照。其实轴承异响从来都不是突发故障,从滚道刚开始出现点蚀到有明显异响,至少有150-200小时的窗口期,要是能每个月测一次轴承的振动值和温度,提前做润滑或者更换,完全能避免停线的损失。很多工厂的设备管理还是停留在“坏了再修”的阶段,其实把事后维修改成预防性维护,一年下来的维保成本能降40%以上,这笔账其实很好算。
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