水泥設(shè)備中的滾動(dòng)軸承故障診斷及處理實(shí)用技巧

■繆忠明 ■嘉興三塔建材股份有限公司，浙江 嘉興 314000

在水泥設(shè)備中，滾動(dòng)軸承是一種非常重要的旋轉(zhuǎn)零件，同時(shí)也是水泥設(shè)備的一種主要來(lái)源。從一定程度上來(lái)說(shuō)，滾動(dòng)軸承的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否良好與整臺(tái)設(shè)備性能的發(fā)揮直接相關(guān)。從整體上來(lái)看，在機(jī)器中滾動(dòng)軸承是一種非常精密的部件。通常滾動(dòng)軸承的公差都會(huì)被控制在其它部件公差的十分之一左右，但是大量的實(shí)踐研究表明，只有不到10%的軸承可以達(dá)到理論上的運(yùn)行壽命年限，其中有40%的軸承之所以會(huì)失效主要是因?yàn)樵跐?rùn)滑上引起的問(wèn)題，而30%會(huì)失效是因?yàn)楸豢ㄗ』蛘卟粚?duì)中等裝配上的失誤，另外，還有20%之所以會(huì)失效是因?yàn)橹圃熘写嬖谌毕莼蛘哌^(guò)載使用等原因造成的。滾動(dòng)軸承在水泥機(jī)械設(shè)備中因?yàn)槠湓缙诠收隙鴮?dǎo)致設(shè)備故障出現(xiàn)的事例有很多。所以，我們?cè)诠ぷ髦幸欢ㄒ獙?duì)故障進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，對(duì)故障根源進(jìn)行積極的尋找，進(jìn)而通過(guò)相應(yīng)的補(bǔ)救性措施將故障消除，這是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在。針對(duì)滾動(dòng)軸承的故障診斷技術(shù)以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，在使用過(guò)程中可以對(duì)存在的潛在故障進(jìn)行及早的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)還可以使設(shè)備的性能以及其管理水平得到相應(yīng)的提高，在實(shí)際使用過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。本文基于以上背景，對(duì)水泥設(shè)備中滾動(dòng)軸承故障診斷及處理實(shí)用技巧進(jìn)行進(jìn)一步的分析與探討，下面就讓我們一同進(jìn)入本文的探討中。

1 典型故障分析

就滾動(dòng)軸承來(lái)說(shuō)，其早期故障主要包括滾子和滾道剝落、破裂以及凹坑等。這些故障出現(xiàn)的原因主要在于搬運(yùn)不仔細(xì)、安裝不精心、軸承傾斜等。一般來(lái)說(shuō)，滾動(dòng)軸承在水泥設(shè)備中故障發(fā)生的主要方式為因?yàn)闈L動(dòng)接觸而造成的單純性疲勞剝落。剝落的表面積大約是2mm2，深度大約是0．2—0．3mm，其表面積與深度都可以通過(guò)監(jiān)測(cè)儀振動(dòng)對(duì)其進(jìn)行判斷。這種剝落可能會(huì)發(fā)生在外圈、內(nèi)圈以及滾動(dòng)體上，其中，內(nèi)圈存在比較高的接觸應(yīng)力，所以破裂發(fā)生的可能性會(huì)更大。

2 滾動(dòng)軸承故障診斷及實(shí)用技巧

2．1 振動(dòng)分析技術(shù)

故障監(jiān)測(cè)是目前研究的難點(diǎn)所在，可以將診斷技術(shù)機(jī)理不同和故障監(jiān)測(cè)為主要依據(jù)對(duì)其進(jìn)行分析，故障診斷技術(shù)主要包括油液診斷技術(shù)、振動(dòng)診斷技術(shù)、聲學(xué)診斷技術(shù)以及光線診斷技術(shù)等，在這些技術(shù)中相對(duì)實(shí)用的技術(shù)就是振動(dòng)診斷技術(shù)?，F(xiàn)階段這種技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的越來(lái)越成熟，并在設(shè)備管理中得到了廣泛的使用。診斷技術(shù)在實(shí)際使用過(guò)程中需要對(duì)兩點(diǎn)進(jìn)行特別注意，即采集方法和測(cè)點(diǎn)位置選擇。如果想要對(duì)滾動(dòng)軸承的振動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行真實(shí)準(zhǔn)確的反映，同時(shí)對(duì)采集信號(hào)的真實(shí)性進(jìn)行注意，在這樣的背景下，在監(jiān)測(cè)點(diǎn)的安排上應(yīng)該注意選擇在離軸承最近的地方，也就是振動(dòng)敏感點(diǎn)，同時(shí)還要多次多振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行采集與分析，并對(duì)其進(jìn)行綜合的比較，這樣才能得到相對(duì)準(zhǔn)確的結(jié)論。

在各種各樣診斷技術(shù)中，最主要的一種是振動(dòng)監(jiān)測(cè)儀監(jiān)測(cè)法。從總體上來(lái)說(shuō)，時(shí)域分析法相對(duì)簡(jiǎn)便一些，比較適合在一些噪聲干擾小的區(qū)域，它操作起來(lái)比較簡(jiǎn)易。在頻域診斷法中，最為成熟的一種方法就是共振解跳方法，這種方法比較適合在故障精密診斷中。時(shí)間—頻率分析法從某種程度上來(lái)說(shuō)與共振解調(diào)法存在相似的地方，它在使用過(guò)程中可以對(duì)故障信號(hào)發(fā)出的時(shí)間以及頻率特征進(jìn)行正確的劃分，與其它方法相比具有一定的優(yōu)越性。

2．2 故障頻譜特征及波形特點(diǎn)的診斷及實(shí)用技巧

2．2．1 故障頻譜特征及波形特點(diǎn)

首先，在軸承故障特征頻率中徑向振動(dòng)在低倍頻處存在波峰，如果存在很多同類型的故障，在低倍處會(huì)存在比較大的峰值;其次，在故障特征頻率中存在邊帶，邊帶間隔倍數(shù)為1倍頻;第三，在滾動(dòng)體征的頻率處存在邊帶，邊帶間隔主要對(duì)架故障特征頻率進(jìn)行保持;第四，如果在加速度頻譜中高區(qū)域突然生出，則表明有疲勞故障存在。

2．2．2 實(shí)用的滾動(dòng)軸承快速診斷技巧

在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程中，往往只可以對(duì)滾動(dòng)軸承是好是壞進(jìn)行判斷，至于軸承可以使用的時(shí)間以及軸承某個(gè)部位存在的故障實(shí)用性往往不大。在實(shí)用過(guò)程中，因?yàn)槭艿蕉喾N因素的影響，有時(shí)候會(huì)找不到與滾動(dòng)軸承相對(duì)應(yīng)的特征頻率。近年來(lái)我國(guó)研發(fā)出了很多快速共振借條分析技術(shù)以及小波分析技術(shù)，這些技術(shù)在使用過(guò)程中都比較準(zhǔn)確，但是卻需要很大的投入，同時(shí)需要對(duì)其進(jìn)行多次的分析，因此現(xiàn)場(chǎng)故障診斷人員很少對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行使用。通常情況下會(huì)采用無(wú)量綱參數(shù)與有量綱參數(shù)相結(jié)合的方式對(duì)軸承故障進(jìn)行快速的診斷，也就是將頻譜分析中的頻率振動(dòng)速度與軸承峭度值相結(jié)合對(duì)其故障進(jìn)行綜合的診斷。如果兩個(gè)條件均超過(guò)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，就可以判斷其存在一定的故障。但是在實(shí)際實(shí)用過(guò)程中一定要注意技巧，軸承峭度不大，振動(dòng)不大，頻譜復(fù)雜的振動(dòng)信號(hào)，是很難在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)有無(wú)障礙進(jìn)行判斷的，采集振動(dòng)信號(hào)，將信號(hào)傳到計(jì)算機(jī)內(nèi)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行精密分析。這時(shí)候往往應(yīng)該先進(jìn)行常規(guī)的分析，對(duì)軸承峭度和振動(dòng)速度進(jìn)行檢查，看其是否與標(biāo)準(zhǔn)想接近，然后通過(guò)功率譜對(duì)振動(dòng)能量是否能夠達(dá)標(biāo)進(jìn)行考察，如果功率譜不大，就對(duì)頻譜中的成分進(jìn)行觀察，如果出現(xiàn)很多小數(shù)位頻率，應(yīng)該對(duì)機(jī)械軸承特征頻率進(jìn)行著重查找，如果查找的結(jié)果是有，那么證明軸承存在故障，如果結(jié)果是沒(méi)有，那么就可以排除其他故障的可能性，從而對(duì)后續(xù)故障加強(qiáng)警惕，加強(qiáng)監(jiān)測(cè)。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)對(duì)大量實(shí)踐的總結(jié)，我們對(duì)水泥設(shè)備中的滾動(dòng)軸承常見(jiàn)故障以及其診斷錯(cuò)誤及實(shí)用技巧進(jìn)行了分析與研究，通過(guò)本文的研究讓我們了解到:我們?cè)诠ぷ髦幸欢ㄒ獙?duì)故障進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，對(duì)故障根源進(jìn)行積極的尋找，進(jìn)而通過(guò)相應(yīng)的補(bǔ)救性措施將故障消除，這是保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵所在。針對(duì)滾動(dòng)軸承的故障診斷技術(shù)以及動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，在使用過(guò)程中可以對(duì)存在的潛在故障進(jìn)行及早的發(fā)現(xiàn)，同時(shí)還可以使設(shè)備的性能以及其管理水平得到相應(yīng)的提高，在實(shí)際使用過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。

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