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滾動軸承故障診斷的實用技巧!

發(fā)布時間: 2011-03-21  點擊次數(shù): 2723次

滾動軸承故障診斷的實用技巧

摘要:本文主要介紹滾動軸承區(qū)別于實驗室診斷的生產(chǎn)實用技巧。

關(guān)鍵詞:滾動軸承、故障診斷、振動分析、實用技巧

    滾動軸承在設(shè)備中的應用非常廣泛,滾動軸承狀態(tài)好壞直接關(guān)系到旋轉(zhuǎn)設(shè)備的運行狀態(tài),尤其在連續(xù)性大生產(chǎn)企業(yè),大量應用于大型旋轉(zhuǎn)設(shè)備重要部位,因此,實際生產(chǎn)中作好滾動軸承狀態(tài)監(jiān)測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)過長期實踐與摸索,積累了一些滾動軸承實際故障診斷的實用技巧。

一、滾動軸承故障診斷的方式及要點
    對滾動軸承進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的實用方法是振動分析。
    實用中需注意選擇測點的位置和采集方法。要想真實準確反映滾動軸承振動狀態(tài),必須注意采集的信號準確真實,因此要在離軸承Z近的地方安排測點,在電機自由端一般有后風扇罩,其測點選擇在風扇罩固定螺絲有較好監(jiān)測效果。另外必須注意對振動信號進行多次采集和分析,綜合進行比較。才能得到準確結(jié)論。

二、滾動軸承正常運行的特點與實用診斷技巧
    我們在長期生產(chǎn)狀態(tài)監(jiān)測中發(fā)現(xiàn),滾動軸承在其使用過程中表現(xiàn)出很強的規(guī)律性,并且重復性非常好。正常軸承在開始使用時,振動和噪聲均比較小,但頻譜有些散亂,幅值都較小,可能是由于制造過程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。
 

    運動一段時間后,振動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,進入穩(wěn)定工作期。

    繼續(xù)運行后進入使用后期,軸承振動和噪聲開始增大,有時出現(xiàn)異音,但振動增大的變化較緩慢,此時,軸承峭度值開始突然達到一定數(shù)值。我們認為,此時軸承即表現(xiàn)為初期故障。

    這時,就要求對該軸承進行嚴密監(jiān)測,密切注意其變化。此后,軸承峭度值又開始快速下降,并接近正常值,而振動和噪聲開始顯著增大,其增大幅度開始加快,當振動超過振動標準時(如2372標準),其軸承峭度值也開始快速增大,當既超過振動標準,而峭度值也超過正常值(可用峭度相對標準)時,我們認為軸承已進入晚期故障產(chǎn),需及時檢修設(shè)備,更換滾動軸承。 

    軸承表現(xiàn)出晚期故障特征到出現(xiàn)嚴重故障(一般為軸承損壞如抱軸、燒傷、沙架散裂、滾道、珠粒磨損等)時間大都不超過一周,設(shè)備容量越大,轉(zhuǎn)速越快,其間隔時間越短。因此,在實際滾動軸承故障診斷中,一旦發(fā)現(xiàn)晚期故障特征,應果斷判斷軸承存在故障,盡快安排檢修。

三、滾動軸承異常運行特點及診斷技巧
    現(xiàn)在由于假冒偽劣軸承難免會進入企業(yè)和設(shè)備,而這些流動軸承造成的嚴重故障往往是突發(fā)的,災難性的。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,重者導致轉(zhuǎn)子或設(shè)備報廢。近幾年我們在實際中經(jīng)常遇到此類情況。因此,在實際監(jiān)測與診斷中,必須盡快診斷出滾動軸承狀態(tài)好壞,并及時更換偽劣軸承,避免大事故發(fā)生。我們在大量的此類事故中,也積累了一些實用技巧,就是此類軸承在安裝后運行初期,監(jiān)測其振動狀態(tài),并進行頻譜分析。我們發(fā)現(xiàn)軸承在運行初期,其頻譜有其*特點,即設(shè)備工頻一般不占主要成份。但振動總值不大,用振動標準(如2372標準)判斷振動是合格的。

    此時,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。上例即在測完此圖后兩小時轉(zhuǎn)子抱軸。
    在診斷這些假冒偽劣軸承故障時,要注意多積累平時軸承在設(shè)備上正常運行的頻譜和振動時域情況,便于在出現(xiàn)此類異常頻譜時能及時判斷出軸承故障,避免設(shè)備事故。

四、實用的滾動軸承快速診斷技巧
    我們在實際狀態(tài)監(jiān)測中,往往只需判斷滾動軸承好壞,能用多長時間,而精密分析及診斷中診斷軸承某個部位故障往往實用性不大。實用中精密診斷由于受工況等因素影響,時常找不出滾動軸承對應的特征頻率。雖然近幾年發(fā)展出的小波分析與快速共振動解調(diào)分析技術(shù)比較準確,但所需設(shè)備投入較大,還需進行較多分析,現(xiàn)場故障診斷人員一般較少應用。我們在實用診斷上采取有量綱參數(shù)與無量綱參數(shù)結(jié)合判斷進行軸承快速故障診斷,即采用頻譜分析中頻率振動速度,結(jié)合軸承峭度值進行綜合診斷。當兩個條件均超過標準時,我們判斷軸承存在故障。 

    這種判斷方法經(jīng)過三年的實踐,證明對滾動軸承的故障診斷是非常實用的。判斷快速、準確,準確率超過90%。診斷出來的軸承基本上均處于后期故障階段,具有非常好的經(jīng)濟效益。
    另外,當監(jiān)測到滾動軸承低頻振動非常大的時候,排除機組不對中、不平衡、結(jié)構(gòu)松動、基礎(chǔ)共振結(jié)構(gòu)性因素后,即使無滾動軸承特征頻率,應果斷判斷滾動軸承故障進行檢修。

 五、實用的滾動軸承頻譜分析與診斷技巧
    現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集器使用已比較普遍。但在實用中注意一下技巧。對于振動不大,軸承峭度不大,頻譜復雜的振動信號,在現(xiàn)場難以判斷有*情況時,我們將振動信號采集回來,傳到計算機進行精密分析。此時,行常規(guī)分析,檢查振動速度頻譜和軸承峭度是否接近標準,而后用功率譜考察振動能量是否超標,若功率譜不大,觀察頻譜中各種頻率成份。若譜線對應頻率工頻整倍,則應著重查找機組結(jié)構(gòu)方面的故障;若為工頻分數(shù)倍,出現(xiàn)較多小數(shù)位頻率,則應著重查找軸承牲頻率,若有,則軸承存在的故障,若無,排除其它部件故障后需引起警惕,加強監(jiān)測。實際發(fā)現(xiàn)許多振動不超標,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,則應判斷軸承存在故障,而后根據(jù)幅值大小,可作趨勢分析或安排檢修。

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