張(zhāng)建國1 常英麗2
(1.鄭州經濟管理幹部學院,鄭州 450052;2.河南質量工程(chéng)職業學院,河南平頂山 467001)
摘 要:主要(yào)論述了滾(gǔn)動軸承的故障監測技術,通過分析滾動軸(zhóu)承振動信號的特征,提出了用傳感器監(jiān)測滾動軸承工作狀態的方法和所用儀器,並提供一(yī)些實際(jì)檢測結果以供參考。
關鍵詞:滾動軸承;振動;監測;相對標準
1 前言(yán)
輸送機是井下運輸煤常用的設備,滾動軸承是該設備中應用Z廣泛的機械(xiè)零件,也是Z易損壞的元件(jiàn)之一(yī)。減速(sù)器的許多故障都與(yǔ)滾動軸承有關。據統計,有關減速器(qì)的故障(zhàng)中,有30%是由滾動軸承(chéng)引起(qǐ)的。滾動軸承的主要故障有:
(1)磨(mó)損 由於滾道和(hé)滾動體的相對運動以及(jí)塵埃異物的侵入引起表麵磨損(sǔn)。磨損的結果,配(pèi)合間(jiān)隙變大(dà),表麵出現刮痕或凹坑,使(shǐ)振動和噪聲加(jiā)大。
(2)疲勞剝落 由於載荷和相對滾動作用產生(shēng)疲勞剝落,在表(biǎo)麵上出現不規則的凹坑,造成運轉時的衝擊載荷,使振動和噪聲(shēng)加大(dà)。
(3)塑性變形 受到過大的衝(chōng)擊載荷、靜載荷,或因熱變形增加載荷,或硬度很(hěn)高的異(yì)物(wù)侵入,產生凹陷和劃痕。
(4)鏽(xiù)蝕 有水分或腐蝕性化學(xué)物(wù)質進入,以致在軸承元件表麵上產生斑痕(hén)或點蝕。
(5)斷裂 殘餘應力及過大的載荷引起軸承零件的破裂。
(6)膠和 由於潤滑不良,高速重載,造成高溫使表麵燒傷及膠和。
軸承工作(zuò)的(de)好壞對運輸機的工作狀況有很大影響,輕則導致功率增大,重則造成電機及相關設備損(sǔn)壞(huài),影響正常生產進行,造成很大的經濟損失。因此有必要對軸承的工作(zuò)狀況進行(háng)監控。為了能及(jí)時發現隱患(huàn),合理安排維修時間,保(bǎo)證(zhèng)生產順利進行,根(gēn)據刮(guā)板輸送機工作環境的特殊性,經過一段時間(jiān)的摸索,使用傳感(gǎn)器對滾動(dòng)軸承的振(zhèn)動(dòng)狀態進行在線監測,取得了一(yī)定的成效。
2 振動監測係統組(zǔ)成
壓電式加速度傳感器、振動測量儀、濾波器、示波器、報警器。
3 軸承監測(cè)原理
滾(gǔn)動軸承異常時,其振動特(tè)征會發生明顯變化。
(1)疲(pí)勞剝損
當(dāng)軸承零件上產生疲勞剝落凹坑(kēng)後,會產生很大(dà)的碰撞衝擊。在衝(chōng)擊的第1階段,在碰(pèng)撞點產生很大的衝擊加速度。第2階段,構件變形產生(shēng)衰(shuāi)減自由振動。時域信號如圖1所示。
(2)磨損
隨著磨損的進行,振動加速度峰值(zhí)緩慢上升,振動信號呈現較強的隨機性。
(3)膠和
軸承在發(fā)生(shēng)膠和初期,振動加速度略有下降,隨(suí)著溫度的增高,振動幅度急劇上升,此(cǐ)時軸承表麵狀態已(yǐ)經惡化(huà)。若不采(cǎi)取措施,振動值還會急劇上升(shēng),發生嚴重的膠和現象。整個過程變化如圖2所示。
由此可(kě)見,當軸承發生故障時,振動信號會發生(shēng)不同特點的(de)變化,通過觀(guān)察頻域信號和(hé)時域信號的變化規律,測量振幅、脈衝能量值的變化大小,可以監控軸承的工作狀態。
4 滾動軸承振動監測方法
監測方(fāng)法(fǎ)有脈衝值法和幅值監測(cè)法。
(1)正常工作時,測(cè)量振動烈度、振幅(fú)有(yǒu)效值或脈衝(chōng)能量值,測得初始值,作(zuò)為相對(duì)判斷標準。
(2)監(jiān)測中的實測(cè)值與初始值比(bǐ)較。用(yòng)振動烈度、振幅有效值分析異常狀(zhuàng)況參照表1,用脈衝值分析異常狀況參照表(biǎo)2。
5 測量注意事項
(1)測點位置要求
測點位置直接選(xuǎn)在(zài)軸承座上靠近軸承承載區處,同時在測點處做好標記,以保證不會由(yóu)於測點部位的不同而導致測量值的差異。
(2)相對(duì)標準要經過多次測(cè)量求取平均值。
6 實(shí)際檢測(cè)與故障診斷的情況
利用測量振動烈度監測40型減速器用滾動軸承(chéng)工作狀態,通過1a多的實際應用證明,故障發現正確率達到了90%以上。檢測與診斷(duàn)的(de)結果情況(kuàng)如表3所示(shì)。
7 結語
通(tōng)過(guò)對滾動軸承(chéng)進行檢測,使其設備維修技術及效率大大提高。本文(wén)詳細闡述了振動故(gù)障的監測原理、監測方法等,為(wéi)滾動軸承的監控提供(gòng)了較全麵的技術指導。
參考(kǎo)文(wén)獻(xiàn):
[1]張(zhāng)潤(rùn)林.旋轉機械故障機理與診斷技術[M].北京:機械工業出版(bǎn)社,2002.
[2]王江萍,等.設備狀態監測(cè)與(yǔ)故障診斷技術及應用[M].西安:西北工業大學出版社,2003.
來源:《煤礦機械》2005年第1期