振动分析技术在滚动轴承故障诊断中的应用.pdf

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1、使用与维护振动分析技术在滚动轴承故障诊断中的应用葛磊史其永(日照钢铁有限公司炼铁制造部日照钢铁有限公司设备处日照276806)【摘要】介绍了状态监测技术诊断滚动轴承故障的基本原理、振动分析技术对滚动轴承常见故障的诊断，解决了生产设备中轴承存在的故障隐患。【关键词】滚动轴承故障诊断振动分析诊断方法ApplicationofVibrationAnalysisTechnologyinFaultDiagnosisofRollingBearingGELei，SHIQi—yong(IronmakingManufacturingDepartment

2、ofRizhaoIron&SteelCo．．Ltd．；EquipmentDivisionofRizbaoIron&SteelCo．，Ltd．，Rizhao276806)【Abstract】Presentthebasicprincipleofstatusmonitoringtechnologyforthediagnosisofrollingbearing．Discussthediagnosisonthecommonfaultoccurredintherollingbearingbyusingvibrationanalysistechno

3、logy．Astheresult，thepotentialfaulthazardonthebearingiseliminated．【Keywords]Rollingbearing，faultdiagnosis，vibrationanalysis，diagnosismethod滚动轴承是各类旋转机械中应用最广的一种高频成分后再作频谱分析。可直接观察频谱图上通用机械部件，它的运行质量直接影响整台设备相应的特征谱线，做出判断。的运行性能u。一旦轴承产生故障，就会直接影响(2)中频段频谱(1-20kHz)：主要包括轴承元机械设备的正常运行。件

4、表面损伤引起的轴承元件的固有振动频率。使目前越来越多的状态诊断技术运用到轴承的用截止频率为lkHz的高通滤波器滤去lkHz以下故障分析中，频域和时域分析主要用来对滚动轴的低频成分，以消除机械干扰。承进行初步诊断；频谱分析用来判断处轴承是否(3)高频段频谱(20kHz以上)：轴承损伤引起运行良好；时域分析可初步判断轴承具体的故障的冲击在20kHz以上的频率也有能量分布，高频信部位。号进行分析就可以诊断出轴承早期相应故障，普通的频谱上不会出现任何显示。1滚动轴承故障诊断机理要准确反映滚动轴承振动状态的前提是采集2滚动轴承故障诊断方法的信号

5、必须真实。因此在采集信号时要在离轴承2．1滚动轴承特征故障分析最近的地方合理安排测点，测点位置固定，数据采(1)频谱分析：频谱分析是一种重要的生产实集真实有效。对振动信号进行多次采集和分析，践中最常使用的故障诊断信号处理方法，它反映综合进行比较，才能得到准确结论。了信号频率成分以及分布情况，判断有无故障。滚动轴承的状态监测与故障诊断各种方法(2)时域分析：时域分析具有直观且易于理解中，振动信号分析诊断法对轴承不同失效形式的的特点，是在时间坐标轴上表示振动信息的方法，覆盖最强，使用也最广泛[21。对于滚动轴承振动的主要通过观察信号的基本

6、统计特征及概率分布特频谱结构，可分为3个部分：征来辨别轴承故障[41。通过时域波形的有效值与(1)低频段频谱(1kHz以下)：包括轴承的故障轴承的故障特征相比较，初步判断轴承的故障位特征频率及加工误差引起的振动特征频率。滤去置。在不平衡、不对中、及冲击等故障信号波形具一32一使用与维护有明显特征的情况下，多利用时域波形分析。对应频率为=1／0．009=1l1．11Hz，与轴承内圈故2．2滚动轴承特征故障频率障频率=111．6Hz基本相符，内圈存在磨损。当滚动轴承故障时，就会出现特定的故障频(3)在图2中对故障频率进行分析发现，在率，故

7、障的器件不同，特征频率也不相同。现场习210．94Hz处能量堆积幅值较大，与轴承内圈故惯用经验公式初步判断轴承外圈、内圈、保持架、障频率基本相符，判定轴承内圈出现磨损或点蚀；滚动体的特征故障频率：存在故障频率34．19Hz故障频率，与轴承滚动体=0．4z(1)=33．48Hz基本相符，滚动体存在磨损；故障频率=0．6z(2)80．5Hz处，与外圈故障频率与保持架调制频率基=(0．381-0．4)f(3)本相符，初步判断外圈也存在问题。=0．23z(z<10)(4)=0．18z(>10)(5)式中：——转频；一滚动体个数。3滚动轴承故障

8、实例分析3．1实例概况某钢企炼铁厂2号出铁场除尘风机轴承箱轴承故障。风机由电动机连接液力耦合器通过轴承箱驱图1前轴承水平振动时域波形图动，电动机型号YKK506—8／660kW，n=744r／min。轴承箱轴承为双列调心