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压缩机滚动轴承失效振动监测诊断法

2017-12-21 tag标签:监测(5)滚动轴承(3)

压缩机滚动轴承的失效进行监测和诊断的另一主要方法是振动监测法。振动监测法的优点在于能在转动状态下将滚动轴承多种类型的异常检测出来。特别是通过对故障信息特征的 提取能及时检测出轴承早期异常。

转动状态下的滚动轴承其冲击脉冲可由两种方式传播到轴承外界来。一种以声音的方式传播,一种以振动的方式传播。

但是由于一般情况下设备的环绕噪声较高,冲击脉冲噪 声很难与环境噪声分离,因此用检测声音的方法来诊断轴承 故障是比较困难的。

而用振动测量比用声音检测轴承故障就 容易实现得多。这是因为滚动轴承在转动状态下产生的冲击 脉冲是一种激振力。这种激振力必将产生振动。

滚动轴承故障

而滚动轴承各元件都具有它本身固有的振动频率以及故障出现后的故障频率,通过对振动成份的分析,不难诊断出滚动体各元件所 产生的失效类型。

滚动轴承的主要零件滚球和轨道圈的固有 振动频率计算公式如下:性矩、滚道圈的单位长变平均质量; 滚道圈的中心线半径一变形的波数。

滚动轴承的元件出现剥落、裂纹、压痕等局部损伤后便 形成故障频率。

滚动轴承表面皱裂均匀磨损和表面剥落碎裂在频谱上是 有区别的。正常的轴承由表面加工留下微量的凹凸不平面产 生的冲击脉冲量是很小的。

因此由此产生的振动幅值也是很 小的。如果元件出现皱裂均匀磨损且未达到有 剥落块产生时,所产生的振动波形与正常波形很相似,仅振幅比正常的振幅大一些。

两者的振动波形都是 无规则的,振幅的概率密度分布大略为正态分布。振动频谱 没有特征上的差别。所以只能凭其振幅变大,振动的波峰系 数变高来确定轴承表面出现皱裂和均匀磨损。

比较好的方法 是,在同一工况下首先将轴承的原始振动频谱记录下来作为 档案材料保存。与后来的频谱图进行比较可判断滚动轴承是 否出现表面皱裂和均匀磨损。

发生这类故 障时,其振动波形出现周期性的独峰。这种独峰是由轴承旋 转时元件间在剥落和碎裂处产生冲击的效应引起。峰值的大 小可说明剥落或碎裂程度的大小。

冲击脉冲峰的疏密可反映 出这类故障存在的多少。就是说冲击脉冲峰频率高,剥落或 碎裂存在就多,反之,冲击脉击峰出现的频率低(或接近元 件的固有频率)、剥落或破裂存在就少。

后者冲击脉冲频率与冲击振动本身的频率成分常常混淆起来。对此需根据特殊 性和经验加以区分开来。


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