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    德國VC5F1PS流量計內(nèi)部軸承狀態(tài)

    發(fā)布時間: 2024-03-12  點擊次數(shù): 670次

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    本文簡單和大家聊聊軸承振動信號分析診斷

        軸承振動對軸承的損傷很敏感,例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承及振動測量中反映出來。所以,通過采用特殊的軸承振動測量器(頻率分析器等)可測量出振動的大小,通過頻率分布可推斷出異常的具體情況。測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同,因此需要事先對每臺機器的測量值進行分析比較后確定判斷標準。  滾動軸承故障的檢測診斷技術有很多種,如振動信號檢測、潤滑油液分析檢測、溫度檢測、聲發(fā)射檢測等。在各種診斷方法中,基于振動信號的診斷技術應用最為廣泛,該技術分為簡易診斷法和精密診斷法兩種。  ·簡易診斷利用振動信號波形的各種參數(shù),如幅值、波形因數(shù)、波峰因數(shù)、概率密度、峭度系數(shù)等,以及各種解調(diào)技術對軸承進行初步判斷以確認是否出現(xiàn)故障;  ·精密診斷則利用各種現(xiàn)代信號處理方法判斷在簡易診斷中被認為是出現(xiàn)了故障的軸承的故障類別及原因。

      2.1 簡易診斷法   在利用振動對滾動軸承進行簡易診斷的過程中,通常是要測得的振值(峰值、有效值等)與預先給定的某種判定標準進行比較,根據(jù)實測的振值是否超出了標準給出的界限來判斷軸承是否出現(xiàn)了故障,以決定是否需要進一步進行精密診斷。  用于滾動軸承簡易診斷的判斷標準可大致分為三種:

    (1)絕對判定標準:是用于判斷實測振值是否超限的絕對量值;

    (2)相對判定標準:是對軸承的同一部位定期進行振動檢測,并按時間先后進行比較,以軸承的情況下的振值為標準,根據(jù)實測振值與該基準振值之比來進行診斷的標準;

    (3)類比判定標準:是把若干同一型號的軸承在相同的條件下在同一部位進行振動檢測,并將振值相互比較進行判斷的標準。

    絕對判定標準是在規(guī)定的檢測方法的基礎上制定的標準,因此必須注意其適用頻率范圍,并且必須按規(guī)定的方法進行振動檢測。適用于所有軸承的絕對判定標準是不存在的,因此一般都是兼用絕對判定標準、相對判定標準和類比判定標準,這樣才能獲得準確、可靠的診斷結(jié)果。

    簡易診斷主要有以下幾種方法:

    (1)振幅值診斷法

    這里所說的振幅值指峰值XP、均值X(對于簡諧振動為半個周期內(nèi)的平均值,對于軸承沖擊振動為絕對值處理后的平均值)以及均方根值(有效值)Xrms。

    這是一種常用的診斷法,它是通過將實測的振幅值與判定標準中給定的值進行比較來診斷的。

    ·峰值反映的是某時刻振幅的最大值,因而它適用于像表面點蝕損傷之類的具有瞬時沖擊的故障診斷。

    ·均值用于診斷的效果與峰值基本一樣,其優(yōu)點是檢測值較峰值穩(wěn)定,但一般用于轉(zhuǎn)速較高的情況(如300r/min以上)。

    ·均方根值是對時間平均的,因而它適用于像磨損之類的振幅值隨時間緩慢變化的故障診斷。

    (2)概率密度診斷法

    滾動軸承振幅的概率密度曲線是典型的正態(tài)分布曲線;而一旦出現(xiàn)故障,則概率密度曲線可能出現(xiàn)偏斜或分散的現(xiàn)象。

    (3)峭度系數(shù)診斷法

    振幅滿足正態(tài)分布規(guī)律的軸承,其峭度值約為3。隨著故障的出現(xiàn)和發(fā)展,峭度值具有與波峰因數(shù)類似的變化趨勢。此方法的優(yōu)點在于與軸承的轉(zhuǎn)速、尺寸和載荷無關,主要適用于點蝕類故障的診斷。

    (4)波形因數(shù)診斷法

    波形因數(shù)定義為峰值與均值之比(XP/X)。該值也是用于滾動軸承簡易診斷的有效指標之一。

    (5)波峰因數(shù)診斷法

    波峰因數(shù)定義為峰值與均方根值之比(XP/Xrms)。該值用于滾動軸承簡易診斷的優(yōu)點在于它不受軸承尺寸、轉(zhuǎn)速及載荷的影響,也不受傳感器、放大器等一、二次儀表靈敏度變化的影響。該值適用于點蝕類故障的診斷。通過對XP/Xrms值隨時間變化趨勢的監(jiān)測,可以有效地對滾動軸承故障進行早期預報,并能反映故障的發(fā)展變化趨勢。

    ·當滾動軸承時,XP/Xrms,為一較小的穩(wěn)定值;

    ·當軸承出現(xiàn)了損傷時,則會產(chǎn)生沖擊信號,振動峰值明顯增大,但此時均方根值尚無明顯的增大,故XP/Xrms增大;

    ·當故障不斷擴展,峰值逐步達到極限值后,均方根值則開始增大,XP/Xrms逐步減小,直至恢復到時的大小。

    2.2 精密診斷法

    滾動軸承的振動頻率成分十分豐富,既含有低頻成分,又含有高頻成分,而且每一種特定的故障都對應有特定的頻率成分。精密診斷的任務,就是要通過適當?shù)男盘柼幚矸椒▽⑻囟ǖ念l率成分分離出來,從而指示特定故障的存在。常用的精密診斷有下面幾種。

    (1)低頻信號分析法

    低頻信號是指頻率低于8kHz的振動。一般測量滾動軸承振動時都采用加速度傳感器,但對低頻信號都分析振動速度。因此,加速度信號要經(jīng)過電荷放大器后由積分器轉(zhuǎn)換速度信號,然后再經(jīng)過上限截止頻率為8kHz的低通濾波器去除高頻信號,最后對其進行頻率成分分析,以找到信號的特征頻率,進行診斷。

    (2)中、高頻信號解調(diào)分析法

    中頻信號的頻率范圍為8~20kHz,高頻信號的頻率范圍為20~80kHz。由于對中、高頻信號可直接分析加速度,傳感器信號經(jīng)過電荷放大器后,直接通過高通濾波器去除低頻信號,然后對其進行解調(diào),最后進行頻率分析,以找出信號的特征頻率。

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