滾動軸承故障的檢測方法
北京海誠信豐科技有限公司
滾動軸承是泵和電機(jī)的主要基礎(chǔ)零部件之一，是日常生產(chǎn)運(yùn)行中重點(diǎn)監(jiān)測對象。圖1描述了泵和電機(jī)主要存在的故障。
滾動軸承是泵和電機(jī)的易損件，軸承的故障會導(dǎo)致泵和電機(jī)劇烈振動和噪聲，甚至?xí)鹪O(shè)備的損壞。滾動軸承在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可由于各種原因引起損壞，如裝配不當(dāng)、潤滑**、水分和異物侵入、腐蝕和過載等都可使軸承過早損壞。滾動軸承的主要故障形式有：疲勞剝落、磨損、塑性變形、銹蝕、斷裂、膠合和保持架損壞等。
滾動軸承故障監(jiān)測方法主要是振動信號法及油污染 分析法（鐵譜分析）
振動信號法有以下幾種方法：
1.峰值檢測法
滾動軸承運(yùn)行故障一般特征：振動大、溫度高、噪聲響
檢測振動峰值（一般為振動加速度峰值），配合溫度檢測和噪聲比較
2.崤度檢測法
峭度：
隨著故障的發(fā)生和發(fā)展，一般峰值Xp=Xmax、Xrms、∣X∣和β均會逐漸增大，其中峭度β對大幅值振動*敏感，當(dāng)大幅值出現(xiàn)的概率增加時(shí)，β值會迅速增大，對信號中含有脈沖的故障特別有效。峰值Xp檢測和脈沖故障的靈敏度居中。
3.頻譜分析法
利用振動數(shù)據(jù)采集器對滾動軸承振動信號進(jìn)行頻譜分析，需要建立軸承數(shù)據(jù)庫軟件（幾萬個(gè)軸承型號），得到滾動軸承內(nèi)圈、外圈、滾珠和保持架的特征頻率進(jìn)行比對分析
4.沖擊脈沖法（SPM）
沖擊脈沖傳感器測量原理：帶通濾波器，中心頻率為：32KHz，帶寬：左右500Hz，信號放大倍率5～7倍，信號調(diào)制/解調(diào)
狀態(tài)評定參數(shù)的含義：
dBsv：沖擊脈沖值的**分貝，是用來衡量沖擊脈沖能量強(qiáng)度的**值。
dBi： 沖擊脈沖值的背景分貝，即滾動軸承初始值。其數(shù)值大小取決于滾動軸承內(nèi)徑大小和轉(zhuǎn)速的大小。
dBn： 沖擊脈沖值的標(biāo)準(zhǔn)分貝。用來評定滾動軸承工作狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。dBn＝ dBsv- dBi
dBm：*大分貝，它的定義是時(shí)間窗口中*強(qiáng)的脈沖，表示滾動軸承元件損壞的*大程度。
dBc： 地毯分貝。其數(shù)值為每秒產(chǎn)生200個(gè)沖擊脈沖信號的*高讀數(shù)。地毯值一般低于10 dBn
綠色： 0≤dBn≤20 dB 正常狀態(tài)
黃色： 20≤dBn≤35 dB 注意；軸承有初期損傷
紅色： 35≤dBn≤60 dB 警告；軸承已有明顯損傷
5.振動高頻濾波檢測法
軸承狀態(tài)值：軸承狀態(tài)值系測量滾動軸承損壞頻率可能出現(xiàn)的范圍，并顯示其振動速度有效值，作為軸承狀態(tài)的參考。一般機(jī)械故障如不平衡或不對中等其產(chǎn)生的振動頻率很少超過600Hz，而一般超過頻率12000Hz的振動信號已相當(dāng)微弱，所以提取這個(gè)范圍內(nèi)的振動值定義為軸承狀態(tài)值。
L－方法:檢查滾動軸承狀態(tài)的方法
理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)及實(shí)際測試表明：源于軸承的故障頻率集中在高頻范圍，L－方法測量600 Hz 至 12k Hz 的振動，所有由機(jī)械故障如不平衡和不對中引起的振動被濾波器所抑制。L－方法也反映潤滑狀態(tài)，在高L－值時(shí)應(yīng)先檢查潤滑狀態(tài)。機(jī)器轉(zhuǎn)速、功率和軸承尺寸對L－值幾乎沒有影響。
L－方法只定義了兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，好和差
1．良好的軸承狀態(tài)和潤滑狀態(tài)，L值<1，繼續(xù)運(yùn)行。
2．差的軸承狀態(tài)和潤滑狀態(tài)，L值>2，更換軸承。
3. 當(dāng) 1<L<2時(shí)，加油，改善潤滑狀況。
如果機(jī)器轉(zhuǎn)速或齒輪嚙合頻率在600Hz至12000Hz之間時(shí)，則此時(shí)可能L值很高卻沒有軸承損壞問題，因此應(yīng)用此軸承狀態(tài)參考標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，必須特別注意這個(gè)問題。
優(yōu)點(diǎn)：
¨ 無須專業(yè)人員進(jìn)行分析，直接得到軸承運(yùn)行狀態(tài)
¨ 診斷方便快捷、準(zhǔn)確，可作為滾動軸承監(jiān)測的主要手段
¨ 同樣適用于低轉(zhuǎn)速軸承
¨ 能輕易獲得軸承早期故障信息
