新技術(shù)在大功率機電設備軸承故障檢測中的應用探究

楊普松

摘要：為在真正意義上促使大功率機電設備軸承實現(xiàn)即時狀態(tài)的監(jiān)測，必須在實際工作中實現(xiàn)對沖擊脈沖計的使用，動態(tài)維護以及計劃檢修的有機結(jié)合也是在這一過程中完成。本文主要針對新技術(shù)在大功率機電設備軸承故障檢測中的應用進行分析與探究，這對大功率機電設備軸承故障檢測工作的順利進行有不可替代的重要作用。

關(guān)鍵詞：監(jiān)測維護 預防維護 沖擊脈沖 軸承監(jiān)測

在設備出現(xiàn)故障后在進行維修是一種較為傳統(tǒng)的維修保養(yǎng)概念。如果不能及時排除大功率機電設備的微小故障就有可能造成極大設備事故的發(fā)生。如果設備出現(xiàn)軸承碎裂現(xiàn)象就會導致主要旋轉(zhuǎn)部件出現(xiàn)失衡，在發(fā)生較為激烈的碰撞后就會出現(xiàn)損傷，因此只能在停產(chǎn)的情況下對其進行大范圍的修理。為在真正意義上實現(xiàn)對上述現(xiàn)象的改善，企業(yè)必須在實際生產(chǎn)過程中實現(xiàn)對監(jiān)測維護或者預防維護的合理引用。

一、軸承故障診斷的方式及要點

在實際對軸承故障進行診斷時較為常用的方式是對其進行脈沖波分析，注意軸承需要始終保持在運轉(zhuǎn)狀態(tài)下。在真正針對軸承進行測量時可對沖擊脈沖計進行使用，在保障測量地點最佳的趨勢上保障所采集數(shù)據(jù)的真實性與可靠性。在應用中必須對以下原則嚴格遵守。

（一）需要利用科學的手段以及技術(shù)促使軸承狀態(tài)實現(xiàn)最大限度的反應，將測量點規(guī)定在負荷區(qū)域內(nèi)可以說是一種最為有效的方法，也就是說需要在軸承座帶負荷區(qū)域內(nèi)開展測量工作。

（二）沖擊波在實際傳送過程中其自身特點較為鮮明，例如在傳播過程中遇到障礙物就會導致先其傳播方向出現(xiàn)折射的現(xiàn)象，同時需要注意的能量容易衰退也是由上述情況引起，因此相關(guān)部門以及工作人員必須提高重視程度，利用先進的措施以及手段實現(xiàn)對上述現(xiàn)象的改善。尤其是有空腔的部位和邊界部位是在選擇時首先需要避開的地點，直線傳播區(qū)域是最為理想的傳播位置。

（三）球面半徑是測量探頭的一個重要組成形式，因此測量點的曲率半徑最小需要超過球面半徑，這是保障數(shù)據(jù)真實性的一種重要手段。

二、沖擊脈沖計原理

在一個物體靜止時與另一個物體發(fā)生碰撞就是指沖擊脈波，靜止的物體會在這一過程中出現(xiàn)一個加速度，從物體內(nèi)部角度說也會有一個壓縮波形成，在測量靜止物體的過程中需要對加速度計進行使用，加速度計主要包括一個質(zhì)量以及彈簧系統(tǒng)，在測量過程中會存在一個固定的頻率輸出，主要形式為減幅振蕩。

沖擊速度會對沖擊脈波的強弱程度造成直接影響，被測軸承的內(nèi)徑、運轉(zhuǎn)速度以及內(nèi)部缺陷都是決定沖擊速度的重要因素。所以我們所使用的沖擊脈沖計會有一個預制撥盤存在，軸承的內(nèi)徑以及轉(zhuǎn)速都是通過預制撥盤得以順利設置，上述工作全部完成后工作撥盤才能實現(xiàn)對測量工作狀態(tài)的使用。

在實際對沖擊脈沖計的分貝值標準進行劃分時可將其作為主要依據(jù)，劃分結(jié)果為三個部分。軸承狀態(tài)良好其分貝值應該在0-20dB范圍之內(nèi)，也就是沒有損傷或者損傷極小的情況。如果其分貝值在20-35dB范圍之內(nèi)則表示軸承狀態(tài)處于一個過渡的區(qū)域，早期損傷就是在這一過程中出現(xiàn)，并且還在進行逐步的發(fā)展，遇到這種情況我們需要對監(jiān)測頻率進行有意識的加強。如果軸承出現(xiàn)明顯的損傷其分貝值會在35-50dB范圍之內(nèi)，不僅需要加強監(jiān)測頻率還要對其進行密切注意。如果軸承的分貝值已經(jīng)在50-65dB范圍之內(nèi)則需要進行更換，這也表示軸承已經(jīng)受到破壞。

三、大功率機電設備軸承診斷應用實例

我們公司有數(shù)套螺桿制冷壓縮機組（KA一20c），配備200kw電機，設備運行初期，由于主機的軸承故障發(fā)生數(shù)起設備事故，最終導致高速運轉(zhuǎn)的主動轉(zhuǎn)子與機體發(fā)生碰撞，結(jié)果轉(zhuǎn)子報廢主機進行大修，同時也嚴重影響了制冷量被迫減產(chǎn)。

基于此我們對其進行長時間的探究，實際對軸承狀態(tài)進行檢測時使用多種方式以及方法，實踐結(jié)果證明利用脈沖計檢測軸承是目前取得效果最為良好的一種方法。不僅可實時監(jiān)測軸承是否損害以及損壞程度，還可在原有基礎上大幅度降低事故發(fā)生率，促使監(jiān)測維護以及預防維護工作取得全新的進展。

在實踐的基礎上，我們又編制了企業(yè)制度——《設備巡回檢查制度》，將軸承監(jiān)測工作規(guī)范化、程序化。將檢測結(jié)果記錄在《軸承檢測流程表》上，一旦經(jīng)檢測軸承已運行在過度區(qū)（20～35dB），就要進行及時分析處理，加強監(jiān)測”。

以下是l臺大功率機電設備的監(jiān)測圖（見圖1）及故障診斷分析實例。

診斷分析：該壓縮機組（J忍l@一20C/200kw）主機軸承型號為D246216Y，軸承為2002年1月更換，于是加大檢測頻率，實行半月一測，此后的測量數(shù)據(jù)說明損傷狀態(tài)在持續(xù)發(fā)展；8月份的檢測中勰Ⅳ=35dB，說明軸承已出現(xiàn)明顯損傷，更加需要密切注意損傷發(fā)展趨勢，并按規(guī)定實行10天一測，同時檢查倉庫中軸承備品的儲存量，制定檢修計劃；在9月底的一次檢測中招，v=52dB，于是安排檢修，打開機器后果然發(fā)現(xiàn)軸承外殼已發(fā)生裂紋損傷。由于實行了監(jiān)測維護，有效的避免了一起設備事故。

對設備軸承進行性能狀態(tài)監(jiān)測是保障大功率機電設備運行可靠性的重要手段，設備運轉(zhuǎn)的經(jīng)濟性也可在這一過程中實現(xiàn)最大化，需要注意的是設備監(jiān)測工作必須保持連續(xù)性，這是一種相當重要的方式。軸承經(jīng)常會出現(xiàn)不規(guī)則的振動以及噪音現(xiàn)象，導致上述現(xiàn)象出現(xiàn)的主要原因就是滾動軸承的滾子與滾道之間出現(xiàn)麻點以及銹斑等缺陷。

用戶如果想對偏離良好狀態(tài)的軸承進行檢測，必須利用先進的儀器與技術(shù)記錄上述不規(guī)則的振動以及脈沖信號，并在準確記錄的基礎上對其進行量化分析。最后有針對性的加強監(jiān)測工作，上述條件得到滿足后工作人員就可及時發(fā)現(xiàn)接近損壞程度的軸承，然后更換，這是避免設備發(fā)生事故的重要手段，企業(yè)也可保證持續(xù)生產(chǎn)不中斷。在購置零件時也可有計劃的進行，從根本上促使配件倉儲量在原有的基礎上減少。

企業(yè)為在真正意義上實現(xiàn)設備運行成本的降低必須針對設備實現(xiàn)監(jiān)測維護或者預防維護，在減少非計劃停機時間的基礎上促使機電設備壽命得以延長。在長期的探索與應用中我們發(fā)現(xiàn)利用脈沖計進行軸承監(jiān)測是一種全新的診斷技術(shù)。

參考文獻：

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[2]李臻，李東曉.在線監(jiān)測與實時診斷技術(shù)在煤礦機電設備中的應用研究[A].第七次煤炭科學技術(shù)大會文集（下冊）[C].2011.

（作者單位：長春新星宇房地產(chǎn)開發(fā)有限責任公司）