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滾動軸承故障的檢測方法

日期:2024-07-14 23:20
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摘要:

                   滾動軸承故障的檢測方法

              北京海誠信豐科技有限公司

 

滾動軸承是泵和電機的主要基礎零部件之一,是日常生產運行中重點監測對象。圖1描述了泵和電機主要存在的故障。

滾動軸承是泵和電機的易損件,軸承的故障會導致泵和電機劇烈振動和噪聲,甚至會引起設備的損壞。滾動軸承在運轉過程中可由于各種原因引起損壞,如裝配不當、潤滑**、水分和異物侵入、腐蝕和過載等都可使軸承過早損壞。滾動軸承的主要故障形式有:疲勞剝落、磨損、塑性變形、銹蝕、斷裂、膠合和保持架損壞等。

滾動軸承故障監測方法主要是振動信號法及油污染 分析法(鐵譜分析)
 

振動信號法有以下幾種方法:

1.峰值檢測法

滾動軸承運行故障一般特征:振動大、溫度高、噪聲響

檢測振動峰值(一般為振動加速度峰值),配合溫度檢測和噪聲比較

2.崤度檢測法

 峭度:

 

  隨著故障的發生和發展,一般峰值Xp=Xmax、Xrms、∣X∣和β均會逐漸增大,其中峭度β對大幅值振動*敏感,當大幅值出現的概率增加時,β值會迅速增大,對信號中含有脈沖的故障特別有效。峰值Xp檢測和脈沖故障的靈敏度居中。

 

3.頻譜分析法

利用振動數據采集器對滾動軸承振動信號進行頻譜分析,需要建立軸承數據庫軟件(幾萬個軸承型號),得到滾動軸承內圈、外圈、滾珠和保持架的特征頻率進行比對分析

4.沖擊脈沖法(SPM)

沖擊脈沖傳感器測量原理:帶通濾波器,中心頻率為:32KHz,帶寬:左右500Hz,信號放大倍率5~7倍,信號調制/解調

狀態評定參數的含義:

dBsv:沖擊脈沖值的**分貝,是用來衡量沖擊脈沖能量強度的**值。

dBi: 沖擊脈沖值的背景分貝,即滾動軸承初始值。其數值大小取決于滾動軸承內徑大小和轉速的大小。

dBn: 沖擊脈沖值的標準分貝。用來評定滾動軸承工作狀態的標準。dBn= dBsv- dBi

dBm:*大分貝,它的定義是時間窗口中*強的脈沖,表示滾動軸承元件損壞的*大程度。

dBc: 地毯分貝。其數值為每秒產生200個沖擊脈沖信號的*高讀數。地毯值一般低于10 dBn

              
     綠色:   0≤dBn≤20  dB   正常狀態

 

  黃色:   20≤dBn≤35 dB  注意;軸承有初期損傷

  紅色:   35≤dBn≤60 dB  警告;軸承已有明顯損傷

  5.振動高頻濾波檢測法

軸承狀態值:軸承狀態值系測量滾動軸承損壞頻率可能出現的范圍,并顯示其振動速度有效值,作為軸承狀態的參考。一般機械故障如不平衡或不對中等其產生的振動頻率很少超過600Hz,而一般超過頻率12000Hz的振動信號已相當微弱,所以提取這個范圍內的振動值定義為軸承狀態值。

L方法:檢查滾動軸承狀態的方法

      理論算和實驗及實際測試表明:源于軸承的故障頻率集中在高頻范圍,L方法測量600 Hz 至 12k Hz 的振動,所有由機械故障如不平衡和不對中引起的振動被濾波器所抑制。L方法也反映潤滑狀態,在高L值時應先檢查潤滑狀態。機器轉速、功率和軸承尺寸對L值幾乎沒有影響。

L方法只定義了兩個標準狀態,好和差 

1.良好的軸承狀態和潤滑狀態,L<1,繼續運行。

2.差的軸承狀態和潤滑狀態,L>2,更換軸承。

3. 當 1<L<2時,加油,改善潤滑狀況。

如果機器轉速或齒輪嚙合頻率在600Hz至12000Hz之間時,則此時可能L值很高卻沒有軸承損壞問題,因此應用此軸承狀態參考標準時,必須特別注意這個問題。

優點:

¨ 無須專業人員進行分析,直接得到軸承運行狀態

¨ 診斷方便快捷、準確,可作為滾動軸承監測的主要手段

¨ 同樣適用于低轉速軸承

¨ 能輕易獲得軸承早期故障信息