峰值能量技术与其在热电厂电机滚动轴承故障分析中应用

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第27卷第l期能源技术Vol_27No．12006年2月ENERGYrECHN0L()GYFeb．2006产品与技术—商峰值能量技术及其在热电厂电机滚动轴承故障分析中的应用申大勇(锦州石化公司设备研究院)摘要：介绍振动峰值能量的概念和测量原理及其判断标准，并通过轴承故障的检测实例说明了峰值能量技术的应用方法关键词：峰值能量；滚动轴承；故障频率论断；应用中图分类号：TM62l，3文献标识码：B文章编号：1005—7439(2006)01-003203Peak

2、ValueEnergyTechniqueandItsApplicationinAnalysisofFaultonRollerBearingofElectromotorSHENDa-yongJinZhouPetrochemicalEquipmentInstitute，Jinzhou12i001。China峰值能量分析技术是上世纪70年代后期为检的幅值低得多。不经过过滤，轴承的故障信号不易测滚动轴承故障而开发的一种检测技术。所谓“峰检出；高通滤波的阀值可调，例如有100，200，500，值能量”是指滚动轴承

3、的滚珠在滚道上因各种原因1000，2000和5000Hz可供选择。滤波后的检测造成的冲击所引起的周期性脉动振动能量。据此设信号·通过一个峰峰值检波器，输出信号是一锯齿形计的振动测量仪既可测量一般的振动位移、速度或信号波形，再进一步处理，可得到峰值能量的通频幅加速度，又可测量振动峰值能量gSE，根据峰值能量值和峰值能量谱。gSE的特征，可以判断运行中的轴承是舌存在某种滚动轴承故障的发展过程一般有4个阶段，在缺陷。第-阶段，轴承故障出现在超声2O～60kHz，峰值锦州石化公司设备研究院是在l993年末开展能

4、量在0．25gSE以下。第二阶段，轻微的轴承故障旋转机械状态监测工作的，先后引进了美国恩泰克开始“敲击”出轴承的固有频率段(0．5～2kHz)，峰公司的预测维修系统以及配套的FASl、I'RACK和值能量在0．25～0．5gSE之间。第三阶段，轴承出DPl500数据采集器。这些数据采集器都是集数现磨损故障频率和谐波出现振动峰值能量继续增大据采集和频谱分析为一体的便携式仪器，它们除了(o．5～1．0gSE)。第四阶段，故障将影响l倍频分能完成现场转机振动的位移、速度、加速度等参量的量并引起其他倍频分量例如

5、2倍频和3倍频的增数据采集和频谱分析外，还提供了峰值能量分析的大。轴承故障频率和固有频率“消失”被随机振动或功能，供轴承、齿轮等部件故障渗断用。经过近lO噪音代替，高频量和峰值能量值很大。一般情况下年的现场使用，收到了不错的效果。在第三阶段轴承就开始出现故障，为进一步判断轴图l是峰值能量信号处理过程。振动信号加速承故障，分别汁算出外环(BPFO)，内环(BPFI)，轴度传感器测量到振动信号频带滤波器进行过滤，滤承保持架(F2、I)和滚动体旋转(BSF)故障频率，当除一些低频率的振动信号，如不衡、不对中和

6、机械机组轴承处gSE谱中出现以上某一故障频率，就可松动等故障造成的信号。这是困为轴承故障造成的知陔轴承哪一部位产生故障。振动信号频率较高但幅值通常比上述低频振动信滚动轴承故障频率的计算如下。·32·维普资讯http://www.cqvip.com申大勇等：峰值能量技术及其在热电厂电机滚动轴承故障分析中的应用外环或内环故障频率两侧当发生较为严重的轴承故障时，轴承外环或内环故障频率两侧会被l倍频转速频率边带族环绕；当出现轴承故障频率的谐波频率且其两侧伴有l倍频转速频率边带，则指示更为严重的损坏，应尽快更换该

7、轴承。澳大利亚堪培拉BHP钢铁公司积累了大量数据，形成了自己的gSE判断经验准则，表l为采用970型加速度计和大磁铁座固定时的gSE报警值幽l峰值就重佰号处理辽程不葸圈表l检测装置的报警值／gSE内环故障频率；BPFI===Nb(1+~COS01，(1)外环故障频率：BPFO一Nh(1一COS0)厂=N·兀F(2)滚动体故障频率：BsF一(1一(-~dCOS0))厂(3)据表l可以看出不同转速下对应的gSE峰值判断标准也不同。对于3000r／min电机，通常当保持架故障频率：峰值能量峰值小于0．6gSE

8、时认为运行良好，而在F=专(1一-~dCOS0)厂=(O．35一O．4．厂0．6～2．2gSE之间认为正常，当振动峰值能量超过(4)2．2gSE，轴承故障形成，应及时更换，防止抱轴(实如果只知道滚动体的数目，可以近似表示轴承测数值与测试位置和机械转速有关)。故障频率：锦州石化公司热电厂l号给水泵测点如图2所示。给水泵功率为440kW，转速为2980r／rain，电BPFI=(Nb+1．2)厂(5)机用318单列向心滚珠轴承，有8个滚珠，根据