滚动轴承故障诊断的频谱分析.docx

滚动轴承故障诊断的频谱分析滚动轴承在机电设备中的应用非常广泛,滚动轴承状态的好坏直接关系到旋转设备的运行状态,因此在实际生产过程中作好滚动轴承的状态监测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性,并且重复性强。正常优质轴承在开始使用时振动和噪声均比较小,但频谱有些散乱,幅值比较小。运动一段时间后,振动和噪声保持在一定水平,频谱比较单一,仅出现一,二倍频,极少出现三倍工频以上频谱,轴承状态非常平稳,进入稳定工作期。持续运行后进入使用后期,轴承振动和噪声开始增大,有时出现异音,但振动增大的变化比较缓慢,此时,轴承峭度值开始突然到达一定值。可以认为此时轴承出现了初期故障。这时就要对轴承进行严密监测,密切注意其变化。此后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,其增大幅度开始加快,其振动超过标准时(ISO2372),其轴承峭度值也开始快速增大,当轴承超过振动标准,峭度值也超过正常值时,可认为轴承已进入晚期故障,需要及时检修设备,更换滚动轴承。1、滚动轴承故障诊断方式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。采用恩递替公司的Indus3振动测量分析系统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。2、滚动轴承正常运行特点与诊断技巧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,振动幅值和噪声均比较小,但频谱有些散乱(图1)这可能是由于制造过程中的一些缺陷,如表面毛刺等所致。运行一段时间后,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(图2),轴承状态非常稳定,进入稳定工作期。继续运行一段时间后,轴承幅值和噪声开始增大(图3),有时出现异响,但振动增大的变化较缓慢,此时,,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,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(图4),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),,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。3、滚动轴承异常运行特点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(图5),但振动总值不大。用振动标准(如