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0 C! T" t5 c, v滾動(dòng)軸承在設(shè)備中的應(yīng)用非常廣泛,滾動(dòng)軸承狀態(tài)好壞直接關(guān)系到旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),尤其在連續(xù)性大生產(chǎn)企業(yè),大量應(yīng)用于大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備重要部位,因此,實(shí)際生產(chǎn)中作好滾動(dòng)軸承狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷是搞好設(shè)備維修與管理的重要環(huán)節(jié)。我們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐與摸索,積累了一些滾動(dòng)軸承實(shí)際故障診斷的實(shí)用技巧。! b5 o( [) b% B0 H6 w+ ^; D
. M9 t% u2 J$ A( P! l, p一、滾動(dòng)軸承故障診斷的方式及要點(diǎn)! L) g6 V- P7 c& t( N z, w P
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對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的實(shí)用方法是振動(dòng)分析。3 c3 q7 i* m! x( f
實(shí)用中需注意選擇測(cè)點(diǎn)的位置和采集方法。要想真實(shí)準(zhǔn)確反映滾動(dòng)軸承振動(dòng)狀態(tài),必須注意采集的信號(hào)準(zhǔn)確真實(shí),因此要在離軸承最近的地方安排測(cè)點(diǎn),在電機(jī)自由端一般有后風(fēng)扇罩,其測(cè)點(diǎn)選擇在風(fēng)扇罩固定螺絲有較好監(jiān)測(cè)效果。另外必須注意對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行多次采集和分析,綜合進(jìn)行比較。才能得到準(zhǔn)確結(jié)論。; p) T' `. }" z+ v" m
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二、滾動(dòng)軸承正常運(yùn)行的特點(diǎn)與實(shí)用診斷技巧
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3 X, [) ]8 Q: w1 o我們?cè)陂L(zhǎng)期生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn),滾動(dòng)軸承在其使用過(guò)程中表現(xiàn)出很強(qiáng)的規(guī)律性,并且重復(fù)性非常好。正常優(yōu)質(zhì)軸承在開(kāi)始使用時(shí),振動(dòng)和噪聲均比較小,但頻譜有些散亂,幅值都較小,可能是由于制造過(guò)程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。
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; V5 i. Z+ [: n# _- v% [+ }$ a運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,振動(dòng)和噪聲維持一定水平,頻譜非常單一,僅出現(xiàn)一、二倍頻。極少出現(xiàn)三倍工頻以上頻譜,軸承狀態(tài)非常穩(wěn)定,進(jìn)入穩(wěn)定工作期。
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: J/ w( V7 O4 F; d4 o: a) O繼續(xù)運(yùn)行后進(jìn)入使用后期,軸承振動(dòng)和噪聲開(kāi)始增大,有時(shí)出現(xiàn)異音,但振動(dòng)增大的變化較緩慢,此時(shí),軸承峭度值開(kāi)始突然達(dá)到一定數(shù)值。我們認(rèn)為,此時(shí)軸承即表現(xiàn)為初期故障。
9 g! Z, V1 H1 n. V這時(shí),就要求對(duì)該軸承進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測(cè),密切注意其變化。此后,軸承峭度值又開(kāi)始快速下降,并接近正常值,而振動(dòng)和噪聲開(kāi)始顯著增大,其增大幅度開(kāi)始加快,當(dāng)振動(dòng)超過(guò)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)(如ISO2372標(biāo)準(zhǔn)),其軸承峭度值也開(kāi)始快速增大,當(dāng)既超過(guò)振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn),而峭度值也超過(guò)正常值(可用峭度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn))時(shí),我們認(rèn)為軸承已進(jìn)入晚期故障產(chǎn),需及時(shí)檢修設(shè)備,更換滾動(dòng)軸承。
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軸承表現(xiàn)出晚期故障特征到出現(xiàn)嚴(yán)重故障(一般為軸承損壞如抱軸、燒傷、沙架散裂、滾道、珠粒磨損等)時(shí)間大都不超過(guò)一周,設(shè)備容量越大,轉(zhuǎn)速越快,其間隔時(shí)間越短。因此,在實(shí)際滾動(dòng)軸承故障診斷中,一旦發(fā)現(xiàn)晚期故障特征,應(yīng)果斷判斷軸承存在故障,盡快安排檢修。. T8 c) u- E& {! j" |
+ m; s7 @0 Z; w8 c三、滾動(dòng)軸承異常運(yùn)行特點(diǎn)及診斷技巧 5 U& `4 L# B) ]. x; m2 u
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現(xiàn)在由于假冒偽劣軸承難免會(huì)進(jìn)入企業(yè)和設(shè)備,而這些流動(dòng)軸承造成的嚴(yán)重故障往往是突發(fā)的,災(zāi)難性的。如軸承保持架突然斷裂、軸承內(nèi)外圈突燃斷裂等,這些故障將造成轉(zhuǎn)子抱軸,重者導(dǎo)致轉(zhuǎn)子或設(shè)備報(bào)廢。近幾年我們?cè)趯?shí)際中經(jīng)常遇到此類情況。因此,在實(shí)際監(jiān)測(cè)與診斷中,必須盡快診斷出滾動(dòng)軸承狀態(tài)好壞,并及時(shí)更換偽劣軸承,避免大事故發(fā)生。我們?cè)诖罅康拇祟愂鹿手校卜e累了一些實(shí)用技巧,就是此類軸承在安裝后運(yùn)行初期,監(jiān)測(cè)其振動(dòng)狀態(tài),并進(jìn)行頻譜分析。我們發(fā)現(xiàn)軸承在運(yùn)行初期,其頻譜有其獨(dú)特特點(diǎn),即設(shè)備工頻一般不占主要成份。但振動(dòng)總值不大,用振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)(如ISO2372標(biāo)準(zhǔn))判斷振動(dòng)是合格的。
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此時(shí),就要引起我們警惕,這種狀態(tài)即表現(xiàn)為軸承部件存在缺陷等,其失效往往非常快而且非常突然。上例即在測(cè)完此圖后兩小時(shí)轉(zhuǎn)子抱軸。4 _! z. ~2 w) D: I; @ ]
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在診斷這些假冒偽劣軸承故障時(shí),要注意多積累平時(shí)優(yōu)質(zhì)軸承在設(shè)備上正常運(yùn)行的頻譜和振動(dòng)時(shí)域情況,便于在出現(xiàn)此類異常頻譜時(shí)能及時(shí)判斷出軸承故障,避免設(shè)備事故。, b% _( ~! X% [/ n3 m3 C. @
0 A* P- S- b( _3 Q四、實(shí)用的滾動(dòng)軸承快速診斷技巧2 g: o+ c. [# `1 T1 B0 ?, Y
! y9 H+ Z* K% ]) P' g7 E j我們?cè)趯?shí)際狀態(tài)監(jiān)測(cè)中,往往只需判斷滾動(dòng)軸承好壞,能用多長(zhǎng)時(shí)間,而精密分析及診斷中診斷軸承某個(gè)部位故障往往實(shí)用性不大。實(shí)用中精密診斷由于受工況等因素影響,時(shí)常找不出滾動(dòng)軸承對(duì)應(yīng)的特征頻率。雖然近幾年發(fā)展出的小波分析與快速共振動(dòng)解調(diào)分析技術(shù)比較準(zhǔn)確,但所需設(shè)備投入較大,還需進(jìn)行較多分析,現(xiàn)場(chǎng)故障診斷人員一般較少應(yīng)用。我們?cè)趯?shí)用診斷上采取有量綱參數(shù)與無(wú)量綱參數(shù)結(jié)合判斷進(jìn)行軸承快速故障診斷,即采用頻譜分析中頻率振動(dòng)速度,結(jié)合軸承峭度值進(jìn)行綜合診斷。當(dāng)兩個(gè)條件均超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)時(shí),我們判斷軸承存在故障。
# I! o" S" r3 P5 s( X, J- x) I這種判斷方法經(jīng)過(guò)三年的實(shí)踐,證明對(duì)滾動(dòng)軸承的故障診斷是非常實(shí)用的。判斷快速、準(zhǔn)確,準(zhǔn)確率超過(guò)90%。診斷出來(lái)的軸承基本上均處于后期故障階段,具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益。$ \6 U: o# L, ^9 ?, e$ s
. l/ I% S R3 M8 l M3 ?另外,當(dāng)監(jiān)測(cè)到滾動(dòng)軸承低頻振動(dòng)非常大的時(shí)候,排除機(jī)組不對(duì)中、不平衡、結(jié)構(gòu)松動(dòng)、基礎(chǔ)共振結(jié)構(gòu)性因素后,即使無(wú)滾動(dòng)軸承特征頻率,應(yīng)果斷判斷滾動(dòng)軸承故障進(jìn)行檢修。( y; v5 W. r6 a
1 a+ c9 F5 r8 _2 ^/ H五、實(shí)用的滾動(dòng)軸承頻譜分析與診斷技巧 ) K/ T8 a- o: x# F7 [3 J8 H
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現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集器使用已比較普遍。但在實(shí)用中注意一下技巧。對(duì)于振動(dòng)不大,軸承峭度不大,頻譜復(fù)雜的振動(dòng)信號(hào),在現(xiàn)場(chǎng)難以判斷有無(wú)故障情況時(shí),我們將振動(dòng)信號(hào)采集回來(lái),傳到計(jì)算機(jī)進(jìn)行精密分析。此時(shí),先進(jìn)行常規(guī)分析,檢查振動(dòng)速度頻譜和軸承峭度是否接近標(biāo)準(zhǔn),而后用功率譜考察振動(dòng)能量是否超標(biāo),若功率譜不大,觀察頻譜中各種頻率成份。若譜線對(duì)應(yīng)頻率工頻整倍,則應(yīng)著重查找機(jī)組結(jié)構(gòu)方面的故障;若為工頻分?jǐn)?shù)倍,出現(xiàn)較多小數(shù)位頻率,則應(yīng)著重查找軸承牲頻率,若有,則軸承存在的故障,若無(wú),排除其它部件故障后需引起警惕,加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。實(shí)際發(fā)現(xiàn)許多振動(dòng)不超標(biāo),而出現(xiàn)軸承故障事例。一旦出現(xiàn)軸承特征頻率或接近軸承特征頻率頻譜,則應(yīng)判斷軸承存在故障,而后根據(jù)幅值大小,可作趨勢(shì)分析或安排檢修。 |
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