煤礦機械滾動軸承(chéng)的(de)故障分析與防治措施

2014-07-04

辛廣文
(神華寧煤礦山機械(xiè)製造維修中心(xīn),銀川(chuān) 750000)
  摘 要:在煤礦的旋轉機械中(zhōng),滾動軸承是Z為(wéi)普通的一種,也是Z易造成損環的一種機(jī)械(xiè)零件,它產生(shēng)的故(gù)障在(zài)所有(yǒu)的機(jī)械設備故(gù)障中是占了很大比例的。所以,滾動軸承的故(gù)障分析(xī)和防治措施收到了相當大的重視。又因(yīn)為(wéi)軸承的(de)使用(yòng)狀況、安裝的情況和載(zǎi)荷等等因素,測得的(de)信號往往是含有多種的幹擾(rǎo)信號。因此,對診斷產生(shēng)了一定(dìng)的難度。
  關鍵詞(cí):煤(méi)礦機械;滾動軸承;故障分析;防治措施
  1 煤礦機(jī)械(xiè)滾動軸承的故障分析方法
  1.1 如(rú)需確認軸承故障的程度(dù)及軸承故障的具體部位,並需研究故障產生(shēng)的原因及發展趨勢等,就需要采用精密診斷法其測試係統圖。
  壓電式加速度計是一個傳感(gǎn)器,將軸承座上的振動信號拾出經電荷(hé)放大器進行放大,這時所(suǒ)得到(dào)的信號中即有軸承損傷所激發的高(gāo)頻共振信號,也有機器的振動信號以及幹擾信號,這時信號的信(xìn)噪比很小,有用的高頻共振衰減信號淹沒在(zài)強大的(de)低頻振(zhèn)動信號當中。當通過高通濾波器以後,僅留下了高頻衰減(jiǎn)振蕩信號,這樣大大提高了信噪(zào)比,又經過包(bāo)絡線檢波器(qì),這時高頻振蕩信號變為了低頻周(zhōu)期信(xìn)號,Z後再經頻譜分析儀對其(qí)進行頻(pín)譜分析。通(tōng)過所得出信息,可找到軸承故障(zhàng)。特征頻率根據這些頻率與軸承損傷(shāng)衝擊重複頻率相比較,就能分析出軸承(chéng)故障的部位,再根據這些頻率所對應的幅值的大小,便可(kě)判斷出軸承故障的程度。目前國(guó)內外(wài)已開發出了振動數據采(cǎi)集器,將以上(shàng)的(de)測試(shì)係(xì)統的各部分都集中為一台儀器之中,其中得到包絡(luò)解調信號後,經(jīng)轉換送入單(dān)片機內,利(lì)用軟件進行頻譜(pǔ)分析(xī),所以使用(yòng)起來十分方便。如果為了更進一步(bù)的精密分析,還(hái)可將數據采集器采集到的信號,通過接口電路回送至(zhì)上位電子計算機內通過相應的軟件(jiàn)或是通(tōng)過軸承故障(zhàng)診斷專(zhuān)家係統,可(kě)以自動地診斷出軸承的故障部位,定量地給出軸承故障的程度,以及故障產生的原因,並可予報故障發展的趨勢,以指導(dǎo)維修工作如果在重點機器上還可以實現在線診斷,可同時對數十個測點(diǎn)進行連續監(jiān)測和(hé)分(fèn)析,並具備報警提示功能。
  1.2 進行軸承精密診斷所需儀器比較(jiào)昂貴,需要的操作人員的素質較高,所以適宜專業人員。而在工廠生產中更實際的是車間的工人或技術人員進行軸承(chéng)監測(cè)。因此除了以(yǐ)上所介紹的精密診斷(duàn)方法外,還有一種簡易診斷法。這種方法的(de)測試係統前一部分與精密診斷一樣,隻(zhī)不過通過共振解調以後,不進行(háng)頻譜分(fèn)析,而是(shì)通過共振解(jiě)調波(bō)的幅仇的大小來初步診斷軸承的故障程度,表示其特(tè)征量的參數稱作dBN(單位為Db.),軸承簡易診斷儀也(yě)是將測試係統的穀部分集中於一台儀(yí)器之(zhī)下,Z典型的為(wéi)我國航天部G33所生(shēng)產的CMJ-1型衝(chōng)擊脈衝計,使用(yòng)這種儀器是(shì)根據所測得的dBN值來判斷軸(zhóu)承的故障程度,當dBN的(de)值在0-20Db時,表示軸承無(wú)損傷或(huò)極細小損傷期(qī)。在20-35Db時為發展中(zhōng)的損(sǔn)傷期。35Db以上為損傷期。通常隻要(yào)小於50Db,軸承都可使(shǐ)用,但當值大於50Db時,說明軸(zhóu)承進入了破壞期,就必(bì)須報廢而更換新軸承了(le)。通過大量滾動軸承故障診斷的實例說(shuō)明,不論采用簡易診斷還是精密診斷,確實是(shì)軸承工作狀態監測(cè)的有利手段。當然除了共振解調法以外還有其它的(de)方法,比如可采用光導纖維(wéi)傳感器監(jiān)測軸承,也可采用(yòng)測溫的(de)方法、測接觸電阻的方法以及測潤滑劑和測磨損等方法。在必要時可同時采用多種方法,互相對照、綜合分析,將會得到更加滿意的結果。
  2 煤(méi)礦(kuàng)機械滾動軸承故障的防治措施(shī)
  任何機器零件都(dōu)是有一(yī)定(dìng)的使用壽命,滾動軸承也不例外,在正常情況下也必須定期更換。但(dàn)是(shì),調研結果表明,很(hěn)多滾動軸承根本未達到其預期的工作壽命,幾個月,甚至幾天便損(sǔn)壞,對這一現象產生的(de)原因及對策分析如下:
  2.1 必須(xū)要控製軸承(chéng)質量。以SKF軸承為例,由於不可(kě)靠的供貨渠道(dào)、不嚴格的進貨質(zhì)量檢查等原因,致使一些假冒的SKF劣質軸承進入煤礦大修設備中,這必將造成軸承(chéng)的過早失效,給機器帶來(lái)極大的隱患。因此,必須建立正當的、可靠的和穩定(dìng)的供貨渠道,健全(quán)進貨時(shí)和維修裝配前的軸承質量檢驗製度,把質量不合格(gé)的軸(zhóu)承排除在外。
  2.2 正確調整軸承的間隙。合理的軸承間隙是(shì)保證工作可靠性和迥(jiǒng)轉精度的關鍵問題,必須根據機器的(de)工況條件,考慮到熱變形(xíng)、受力變(biàn)形等因素正確調整。間隙過小會(huì)造成軸承過熱,軸件熱伸長(zhǎng)得不(bú)到補(bǔ)償(cháng)而彎曲和軸向負加(jiā)載荷增大等弊病間隙過大,除造成轉(zhuǎn)軸徑向跳動、軸向竄動加大,還會引起軸承滾(gǔn)動體受(shòu)力嚴重不均勻,致使軸承(chéng)過早損(sǔn)壞。此(cǐ)外,位於非承載區(qū)的滾動體由於間隙過大,其自(zì)轉、公轉狀態將惡化,給保持架帶來附加(jiā)力,往往會造成保持架損壞。因此,必須從高度重(chóng)視軸承間(jiān)隙的調整工作,設計、製造部門應製訂出有關機器軸承間隙的合理數(shù)值及調整、檢驗(yàn)方法、以指導使用單位的維修工作(zuò)。
  2.3 合理的管理軸承潤滑。合理的潤滑是保證(zhèng)軸承正常工作的有效(xiào)措施,它可減少軸承的磨損,增加軸承能力和使用壽命。煤礦機械大多數屬於中、低速、重載設備(bèi),對軸承的潤滑脂(zhī)或潤滑油的類型及注人時也應提出相應的要求,必須合理(lǐ)地使用。然而,一些單位(wèi)對該(gāi)問題缺(quē)乏(fá)應有的認(rèn)識,管理不善,造成油(yóu)脂的不正確代用或(huò)亂用,使軸承壽命大大降低。這(zhè)一問題,必須引起(qǐ)重視。
  2.4 對軸承(chéng)的狀(zhuàng)態進行有效的監(jiān)測,加強日常的維(wéi)護。軸承良好的工作狀態是保證機器可靠運行的一個重要方麵。盡管各單位對機電設備的維護均製訂(dìng)有規章製度,但一些單位執行(háng)不得力,當生產與維護發生矛盾時,總是以(yǐ)生產為(wéi)主,延誤及時的維護,致使軸承帶病工作,加強的軸承的損壞,甚至造成惡性事故。
  參(cān)考文獻:
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  [5]蒲玉興.滾動軸承故(gù)障診斷的頻譜分析技巧[J].長沙航空(kōng)職業技術學院學報,2002(4).
  [6]朱小琴,邱友申,曾凡仔,等.大型煤(méi)礦機械電子監(jiān)控與故(gù)障診斷係(xì)統的研製[J].長沙大(dà)學學報,2001(4).

來源:《價值工程》2010年第36期
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