不同情况下滚动轴承的诊断技巧?

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不同情况下滚动轴承的诊断技巧?

1滚动轴承故障诊断方式及技巧

振动分析是对滚动轴承进行状态监测和故障诊断的常用方法。一般方式为:利用数据采集 器在设备现场采集滚动轴承振动信号并储存,传送到计算机,利用振动分析软件进行深入分析,从而得到滚动轴承各种振动参数的准确数值,进而判断这些滚动轴承是否存在故障。我们采用日本理音公司生产的SA-77信号分析仪,配合笔记本微机、SA-77振动分析软件进行大 中型电机滚动轴承的状态监测和故障诊断,经过近几年实际使用,其效果令人非常满意。

要想真实准确反映滚动轴承振动状态,必须注意采集信号的准确真实,因此要在离轴承最 近的地方安排测点。我厂主要监测大中型电机滚动轴承状态,电机轴伸端测点较好选定,而电机自由端则有后风扇罩,一般测点不易真实反映后轴承运行状态。经过一段时期摸索和比 较,发现测点选在风扇罩固定螺丝处有较好监测效果。另外必须注意对振动信号进行多次采集和分析,才能得到准确结论。滚动轴承振动大小在运行中是有变化的,若仅采集一次信号 进行分析,其结果不足以确定轴承的主要振动状态,必须经过多次反复采集和分析,综合进行比较,才能得到准确的诊断结论。

2滚动轴承正常运行与诊断技巧

我们在长期生产过程的状态监测中发现,滚动轴承的运转状态在其使用过程中有一定的规 律性,并且重复性非常好。例如,正常优质轴承在开始使用时(1998年2月6日),振动幅值和噪声均比较小,但频谱有些散乱这可能是由于制造过程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。运行一段时长后(1998年2月12日),振动幅值和噪声维持一定水平,频谱非常单一, 仅出现一、二倍频。极少出现三倍工频以上频谱,轴承状态非常稳定,进入稳定工作 期。继续运行一段时长后(1998年7月31日),轴承幅值和噪声开始增大,有时出现异响 ,但振动增大的变化较缓慢,此时,轴承峭度值由2.303突然达到33.47,可认为轴承出现 初期故障。这时,就要对该轴承进行严密监测,密 切注意其变化。此后(1998年8月11日),轴承峭度值又开始快速下降,并接近正常值,而振 动和噪声开始显著增大,且幅度加快,当振动超过振动标准时(如ISO2372标准),其轴承峭度值也开始快速增大。当峭度值也超过正常值(可用峭度相对标准,此处为4)达4.97, 速度达196.6mm/s时,我们认为轴承已进入晚期故障,需及时检修设备,更换滚动轴承。

轴承表现出晚期故障特征到出现严重故障(一般为轴承损坏,如抱轴、烧伤、保持架散裂、滚道和滚珠磨损等)时长大都不超过一周,设备容量越大,转速越快,其间隔时长越短 。 因此,在实际滚动轴承故障诊断中,一旦发现晚期故障特征,应果断判断轴承存在故障,尽快安排检修。

3滚动轴承异常运行与诊断技巧

由于假冒伪劣轴承难免会进入企业,而此类轴承造成的严重故障往往是突发的、灾难性的 ,如轴承保持架和轴承内外圈突然断裂等,这些故障轻者造成转子抱轴,重者导致转子或设备报废。近几年我们在生产实际中经常遇到此类情况,因此,必须及时诊断出滚动轴承状态 好坏并更换伪劣轴承,避免大事故发生。对此,我们在实际监测与诊断中也积累了一些实用技巧。我们发现此类轴承在运行初期,其频谱有特点,即设备工频一般不占振动主要成分,而高倍频率振动较多,且大多占主要成分,但振动总值不大。用振动标准(如ISO2372标准)判断振动是合格的。此时,应引起警惕,这种状态即为轴承零件存在缺陷等,其失效 往往是非常突然和快速的,上述轴承即在检测后两小时转子抱轴。

要准确诊断这些假冒伪劣轴承故障,平时就要注意多积累优质轴承在设备上正常运行的频谱 和振动时域情况,便于在出现此类异常频谱时能及时判断出轴承故障,避免设备事故。

4滚动轴承快速诊断技巧

在实际状态监测中,往往只需判断滚动轴承好坏,能用多长时长。我们在现场诊断中,采用 有量纲参数与无量纲参数相结合,可快速判断出轴承故障,即采用振动速度结合轴承峭度值进行综合诊断。当两个条件均超过标准时,我们判断轴承存在故障。这种判断方法经过三年 的实践,证明对滚动轴承的故障诊断非常实用,准确率超过90%,诊断出的轴承基本上均处于后期故障阶段。

另外,当监测到滚动轴承低频振动非常大时,排除机组不对中、不平衡、结构松动、基础共振等结构性因素后,即使无滚动轴承特征频率,也应对滚动轴承进行检修。

5滚动轴承频谱分析技巧

对于振动不大、轴承峭度不大、频谱复杂的振动信号,在现场难以判断有无故障,此时可 对振动信号应用计算机进行精密分析。先进行常规分析,检查振动速度和轴承峭度是否接近标准,而后用功率谱考察振动能量是否超标。其功率谱不大,观察频谱中各种频率成分。若 谱线对应频率为工频整数倍,则应着重查找机组结构方面的故障;若为工频分数倍,出现较多小数位频率,则应着重查找轴承特征频率。若有则轴承存在故障;若无则排除其它部件故 障后需引起警惕,加强监测。实际中常有许多振动不超标但却出现轴承故障的事例,一旦出现轴承特征频率或接近轴承特征频率频谱,则应判断轴承存在故障,而后根据幅值大小,可 作趋势分析或安排检修。

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