转贴：滚动轴承状态监测与故障诊断实用技巧

pengweicai

　　【关键词】滚动轴承
　　【论文摘要】滚动轴承状态监测与故障诊断实用技巧
　　一、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。
　　二、滚动轴承正常运行特点与诊断技巧 　　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(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(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(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(1998年7月31日)，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，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(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)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)时间大都不超过一周，设备容量越大，转速越快，其间隔时间越短 。 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。
　　三、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。
　　四、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，能用多长时间。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(图6)，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。
　　五、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。
　　作者通联：朱泉(锦州石油化工公司　辽宁锦州市重庆路　121001)

sinchar

这个帖已经发了太多次了！

mriook

我搜了下主题，没有这个帖子，原来的帖子地址能贴这吗？

sinchar

1.http://forum.vibunion.com/forum/thread-45754-1-1.html
2.http://forum.vibunion.com/forum/viewthread.php?tid=3824
楼主贴出来还是好的！我没有任何批评谁的意思，大家交流，就是有一说一，希望不要引起任何误会。
建议大家看看第二个，评论的人较多，而且说得都很好！
两年前就有达人评论这些，我等小辈要加油啊！
中国的故障诊断起步不晚，特别是80、90年代，在西交大、重大有很多专家、教授、学者做了很多工作，后来又慢慢冷了下来，近几年又火了，特别是高校研究生的方向特别倾向故障诊断——甚至有些过分！有些专业与这方面不相干也搞几个研究生弄弄......
故障诊断不光是编程，搞几个软件就像游戏机，不是好事！
要成为一个优秀的专断专家需要懂很多东西，要有机械（包括机械振动）基础、要懂信号、要会管理、会用计算机（并非是OFFICE办公）......一个综合的专业需要的综合的人才，不是看几本书就能"成仙"的！
大家一起努力吧！

[ 本帖最后由 sinchar 于 2007-6-28 20:09 编辑 ]

zhangnan3509

在一个文章中我看见轴承数据是Data was collected for normal bearings, single-point drive end and fan end defects.前半句没什么可说的，后半句是什么意思？

sinchar

您看的是什么资料？
直译有些莫名其妙。

[ 本帖最后由 sinchar 于 2007-6-29 10:30 编辑 ]

sinchar

几年不看论坛了，没想到三年前小虾看问题这么到位，不佩服自己都不行......
现实确实是这样的

丝路

新疆的朋友回来了!!!

shandazhanglei

学习中……

guohugang

好文章，谢谢

肉丸子

真是扯淡。

hehehejunfei

正在看，学习下

jason岁寒

好东西  不错不错  顶

pzx545677

时间跨度真大

zbh7797

好东东，学习了。