滚动轴承故障诊断的频谱分析技巧

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1、滚动轴承故障诊断的频谱分析技巧滚动轴承的机电设备屮的应用非常广泛，滚动轴承状态的好坏直接关系到旋转设备的运行状态，因此在实际生产过程中作好滚动轴承的状态监测与故障诊断是搞好设备维修与管理的重要环节。振动分析法：实际运用中注意选择观测点的位置和采集方法。要真实准确的反映滚动轴承的振动状态，采集信号必须准确真实，因此要在离轴承最近的位置安排测点，在电机自由端一般有后风扇罩，当测点选择在风扇罩固定螺丝处有较好的监测效果。另外必须注意对采样信号进行多次采样和分析，进行综合比较，才能得到准确结论。滚动轴承在其使用过程中表现出很强的规律性，并H重复性强。正常优质轴承在开始使用时振动和噪声均比较小，但频谱

2、有些散乱，幅值比较小。运动一段时间后，振动和噪声保持在一定水平，频谱比较单一，仅出现一，二倍频，极少出现三倍工频以上频谱，轴承状态非常平稳，进入稳定T作期。持续运行后进入使用后期，轴承振动和噪声开始增大，有时出现异音，但振动增大的变化比较缓慢，此时，轴承悄度值开始突然到达一定值。可以认为此时轴承出现了初期故障。这时就要对轴承进行严密监测，密切注意其变化。此后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，其增大幅度开始加快，其振动超过标准时(ISO2372),其轴承峭度值也开始快速增大，当轴承超过振动标准，峭度值也超过正常值时，可认为轴承已进入晚期故障，需要及时检修设备，更

3、换滚动轴承。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。我厂主要监测大屮型电机滚动轴承状态，电机轴伸端测点较好

4、选定，而电机白由端则有后风扇罩，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

5、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-、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33.4乙可认为轴承出现初期故障。这时，就耍对该轴承进行严密监测，密切注意其变化。此后（1998年8月11R）,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ISO2

6、372标准），其轴承111肖度值也开始快速增大。当峭度值也超过正常值（可用哨度相对标准，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。图4轴承表现出晩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,设备容量越人，转速越快，其间隔时间越短o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

7、,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•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IS02372标准）判断振动是合格的。此时，应引起警