滾動(dòng)軸承的振動(dòng)監(jiān)測(cè)在設(shè)備管理中的應(yīng)用

楊朝輝 錢(qián)彥霞

摘 要：滾動(dòng)軸承在冶金機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用廣泛，但滾動(dòng)軸承也是生產(chǎn)機(jī)械中最易損壞的零件。機(jī)械狀態(tài)分析為設(shè)備預(yù)知維修期提供了可靠依據(jù)，即可做到必要時(shí)才進(jìn)行維修，從而能夠及時(shí)準(zhǔn)備維修部件，安排維修計(jì)劃，克服了定期維修帶來(lái)的不必要的經(jīng)濟(jì)損失和設(shè)備性能的下降；正確的故障診斷可以準(zhǔn)確確定故障類(lèi)型和故障部位，避免了維修的盲目性，使維修簡(jiǎn)捷易行，大大縮短了維修工期。據(jù)統(tǒng)計(jì)，旋轉(zhuǎn)機(jī)械的故障由軸承引起的占三分之一左右，所以滾動(dòng)軸承的故障檢測(cè)在冶金機(jī)械診斷的應(yīng)用一直是故障診斷技術(shù)的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：滾動(dòng)軸承；診斷技術(shù)；沖擊脈沖法；脈沖軸承振動(dòng)測(cè)試儀；測(cè)試技術(shù)

1 概述

滾動(dòng)軸承故障診斷技術(shù)最原始的方法是用改錐等傳導(dǎo)物接觸軸承座部位，靠軸承發(fā)出的振動(dòng)來(lái)判斷有無(wú)故障。雖然經(jīng)驗(yàn)?zāi)芨兄捷S承發(fā)生的缺陷部位，但受其他因素的影響較大。振動(dòng)故障監(jiān)測(cè)過(guò)程是實(shí)施設(shè)備運(yùn)行有效控制，經(jīng)過(guò)處理、分析，獲得反映設(shè)備狀態(tài)和故障征兆的信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的狀態(tài)評(píng)價(jià)、故障診斷和趨勢(shì)預(yù)測(cè)，避免或減少故障的發(fā)生及其損失，合理安排設(shè)備的運(yùn)行和檢修，實(shí)現(xiàn)設(shè)備科學(xué)管理，最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備綜合效率最大化的目標(biāo)。在軸承檢測(cè)使用得最廣泛的還是振動(dòng)監(jiān)測(cè)法。

2 滾動(dòng)軸承的振動(dòng)檢測(cè)

一旦得到了典型的軸承損傷信號(hào)，比如高振動(dòng)值、大的振動(dòng)的差值、隨機(jī)峰值、軸承座上的強(qiáng)信號(hào)等，及時(shí)對(duì)設(shè)備檢測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步判定并根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)安排適時(shí)檢測(cè)檢修，為生產(chǎn)重要設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供技術(shù)數(shù)據(jù)保證。①松動(dòng)零部件對(duì)軸承座的輕微沖擊；②汽液腐蝕對(duì)軸承的損傷；③軸承游隙過(guò)大引起的振動(dòng)；④潤(rùn)滑的缺失對(duì)軸承的損傷；⑤潤(rùn)滑油中的顆粒；⑥軸承損壞。

3 沖擊脈沖軸承振動(dòng)檢測(cè)

3.1 沖擊脈沖軸承振動(dòng)測(cè)試儀簡(jiǎn)介

沖擊脈沖軸承振動(dòng)測(cè)試儀采用是沖擊脈沖方法，沖擊脈沖測(cè)量法間接測(cè)量沖擊速度，也就是兩個(gè)物體在碰撞的瞬間速度的差異。沖擊脈沖軸承振動(dòng)測(cè)試儀內(nèi)部有內(nèi)置的微處理器用來(lái)分析處理從各種型號(hào)球軸承和滾柱軸承獲得的沖擊脈沖信號(hào)，并顯示軸承運(yùn)行狀態(tài)的評(píng)估信息，為軸承提供潤(rùn)滑狀態(tài)，損壞程度，顯示用良好、預(yù)警、損壞三檔評(píng)估軸承的在線使用運(yùn)轉(zhuǎn)狀況，以便針對(duì)不同狀況及時(shí)作出詳細(xì)的損傷確認(rèn)

3.2 沖擊脈沖軸承振動(dòng)測(cè)試儀測(cè)量方法

3.2.1 地毯值dBc

表面的粗糙度能產(chǎn)生快速且數(shù)量眾多的較小的沖擊脈沖，它們一起組成了軸承的沖擊地毯，這數(shù)量眾多的沖擊地毯用地毯值dBc表示。地毯值大小受滾動(dòng)體和溝槽之間的油膜厚度影響。當(dāng)油膜厚度為正常時(shí)，軸承的地毯值較低，安裝不當(dāng)和潤(rùn)滑油不足將減少軸承整體或局部的油膜厚度，這將引起地毯值dBc升高超出正常值。

3.2.2 最大值dBm

軸承損壞是指在表面產(chǎn)生了相當(dāng)大的不規(guī)則、隨機(jī)產(chǎn)生高能量的單個(gè)沖擊脈沖，在軸承上測(cè)得的最高沖擊脈沖值我們叫它最大值dBm，最大值dBm用來(lái)判定軸承的運(yùn)行狀態(tài)，地毯值dBc可以幫助分析軸承運(yùn)行狀態(tài)變壞的原因。

3.2.3 測(cè)量點(diǎn)的選擇

SPM測(cè)量點(diǎn)選擇規(guī)則是要確保大部分選擇的測(cè)量點(diǎn)在允許范圍之內(nèi)，且測(cè)得的綠-黃-紅狀態(tài)是有效的。軸承與測(cè)量點(diǎn)之間的信號(hào)路徑應(yīng)盡可能的短且直；承載區(qū)在軸瓦上，通常選用下軸瓦。這也適用承受皮帶的拉力或者其他單向負(fù)載的軸承，使用探頭找尋信號(hào)最強(qiáng)的場(chǎng)所。當(dāng)測(cè)量點(diǎn)不能遵從這個(gè)規(guī)則時(shí)（理想測(cè)量點(diǎn)不能使用儀器達(dá)到），可以找一個(gè)信號(hào)相對(duì)較弱的，在允許范圍之內(nèi)的測(cè)量點(diǎn)。

3.2.4 測(cè)量周期的確定

對(duì)于周期檢測(cè)，為避免因潤(rùn)滑、振動(dòng)、腐蝕等各種原因引起的軸承故障，以免故障發(fā)展趨勢(shì)趨于嚴(yán)重，綜合考慮生產(chǎn)技術(shù)需要制定合理、可行的檢測(cè)的周期，最大限度減少停機(jī)維修的時(shí)間，是在故障發(fā)生之后能夠迅速做出反應(yīng)的依據(jù)。

4 設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)管理

4.1 生產(chǎn)單位統(tǒng)計(jì)本轄區(qū)設(shè)備信息

根據(jù)本單位生產(chǎn)設(shè)備情況，確定每臺(tái)設(shè)備管理方案，包括：監(jiān)測(cè)方法、項(xiàng)目，監(jiān)測(cè)等級(jí)，確定監(jiān)測(cè)參數(shù)，監(jiān)測(cè)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)周期，監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)測(cè)儀器，監(jiān)測(cè)人員，制定本車(chē)間的設(shè)備監(jiān)測(cè)計(jì)劃組織進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)，并組織本車(chē)間設(shè)備監(jiān)測(cè)、分析、評(píng)判，提出并實(shí)施缺陷整治方案，完成數(shù)據(jù)采集、處理、記錄、分析、評(píng)判、編寫(xiě)分析報(bào)告等工作，并提出、實(shí)施缺陷整治方案。根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)重要設(shè)備每月進(jìn)行評(píng)估與預(yù)測(cè)，編寫(xiě)傾向分析報(bào)告，制定管理措施和方案。

4.2 檔案管理

設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的工作，只有長(zhǎng)期積累資料數(shù)據(jù)，才有可能提高監(jiān)測(cè)診斷的準(zhǔn)確性。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)檔案主要包括：設(shè)備主要數(shù)據(jù)表，如位號(hào)、名稱(chēng)、型號(hào)規(guī)格、技術(shù)參數(shù)、操作條件要求帶監(jiān)測(cè)點(diǎn)號(hào)的設(shè)備簡(jiǎn)圖。設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)檔案，應(yīng)由專(zhuān)人管理，監(jiān)測(cè)檔案應(yīng)整潔、規(guī)格化，及時(shí)整理填寫(xiě)，如圖1所示：

5 結(jié)論

現(xiàn)場(chǎng)使用沖擊脈沖軸承振動(dòng)測(cè)試儀，積累了大量的數(shù)據(jù)經(jīng)驗(yàn)，生產(chǎn)車(chē)間根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)報(bào)告安排崗位適時(shí)檢測(cè)檢修，為生產(chǎn)重要設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供技術(shù)數(shù)據(jù)保證，并對(duì)檢測(cè)的部位進(jìn)行專(zhuān)業(yè)確認(rèn)，作出設(shè)備監(jiān)測(cè)、分析、評(píng)判，提出并實(shí)施缺陷整治方案，保證了設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。