沖擊脈沖檢測在轉(zhuǎn)機(jī)狀態(tài)檢修中的應(yīng)用裝備維修技術(shù)

李杰

摘 ?要：沖擊脈沖檢測（SPM）在轉(zhuǎn)機(jī)狀態(tài)檢修中的應(yīng)用，能夠更加直觀的對滾動軸承的故障進(jìn)行預(yù)測，幫助工作人員更好地對故障進(jìn)行判斷，并做好檢修準(zhǔn)備。常規(guī)的振動測量在運(yùn)用的過程中并不能夠反映出設(shè)備的狀態(tài)，這種檢測方式相對于其他的檢測更加直觀，也更加簡便，并且能夠?qū)S承的使用壽命進(jìn)行判斷和預(yù)測。這能夠很好的幫助工作人員對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行正確的操作，排除干擾。本文中便對沖擊脈沖檢測在轉(zhuǎn)機(jī)狀態(tài)檢修中的具體應(yīng)用及技術(shù)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：沖擊脈沖檢測;轉(zhuǎn)機(jī)狀態(tài)檢修;應(yīng)用裝備檢修技術(shù)

振動監(jiān)測是最為常用的一種檢測方法。滾動軸承的振動監(jiān)測法又可以將其分為頻譜分析法，包絡(luò)分析法以及沖擊脈沖法等。在實(shí)際的監(jiān)測過程中，可以根據(jù)不同的情況對其進(jìn)行選擇，但相比于其他的震動監(jiān)測法，沖擊脈沖法有著其獨(dú)特的優(yōu)勢。

一、沖擊脈沖的原理

（一）原理

當(dāng)兩種物體之間發(fā)生碰撞時，必定會產(chǎn)生一定的能量波動，但這種波動并不是連續(xù)的，而是通過壓力波的形式來進(jìn)行傳遞。而這種由于物體碰撞所產(chǎn)生的震動便被稱作沖擊脈沖。但沖擊脈沖和震動之間的含義卻有所不同，沖擊脈沖是指不連續(xù)的波動，而震動是指連續(xù)的波動。如圖1。

在運(yùn)行的過程中，由于出現(xiàn)故障受到?jīng)_擊，滾動軸承便會形成沖擊脈沖震動，傳感器在接受到?jīng)_擊脈沖震動后，就會根據(jù)其脈沖值判斷軸承的狀態(tài)。根據(jù)震動的幅度就能夠?qū)S承的故障嚴(yán)重程度進(jìn)行判斷。而采用沖擊脈沖的檢測方法，只能判斷滾動軸承是否出現(xiàn)故障，但并不能判斷是其中哪一個元件受到了損壞。但對于滾動軸承的運(yùn)行而言，無論其中哪一個元件受到了損壞，都需要對其進(jìn)行整體的更換，因此，并不需要將具體的故障定位到某一元件。

（二）優(yōu)勢及特點(diǎn)

在三種振動診斷法中，不同的診斷法有著不同的優(yōu)勢。但除沖擊脈沖法外，其余兩種診斷方法都需要在診斷時由專業(yè)的工作人員在旁對其進(jìn)行分析。因此相較而言，其他兩種診斷方式較為繁瑣，并且需要相關(guān)工作人員有著較為豐富的理論知識及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，才能夠?qū)L動軸承的運(yùn)行狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，其準(zhǔn)確率和可靠性完全取決于工作人員自身。而與這兩種診斷方法相比，沖擊脈沖法就有著不可比擬的優(yōu)勢，運(yùn)用該方法并不需要工作人員從旁進(jìn)行分析，只需要根據(jù)最終結(jié)果就能夠?qū)S承的損傷情況進(jìn)行判斷。并且通過這一方法，能夠獲得軸承早期的故障信息，更能夠?qū)ζ溥M(jìn)行針對性的維修。

二、滾動軸承的壽命及評定參數(shù)

滾動軸承的評定標(biāo)準(zhǔn)通常是以同一型號的軸承在相同條件下運(yùn)行，90%以上的軸承在未發(fā)生損壞前的轉(zhuǎn)速作為其壽命。沖擊脈沖對軸承壽命的定義是：沖擊脈沖值達(dá)到一個全新軸承初始沖擊振動值的1000倍，則被認(rèn)定為該軸承的使用壽命終點(diǎn)。一個軸承的使用壽命終點(diǎn)振動值通常為60分貝（dB）。沖擊脈沖值的評定參數(shù)如圖2。

三、沖擊脈沖監(jiān)測的實(shí)施要點(diǎn)

（一）選擇測點(diǎn)

確保信息的準(zhǔn)確性，才能夠確保判斷的準(zhǔn)確性。因而，為了能夠獲得戰(zhàn)績狀態(tài)的真實(shí)數(shù)據(jù)，在對測點(diǎn)進(jìn)行選擇時，應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)。

（1）在對測點(diǎn)的范圍進(jìn)行選取時，其軸承的承載區(qū)區(qū)間上下不應(yīng)超過45o。

（2）在選擇測點(diǎn)時，還需考慮到傳遞通道信號對其產(chǎn)生的影響。測點(diǎn)的位置與軸承外圈之間的距離不宜過長，通常情況下，其距離不應(yīng)超過75mm。而滾動軸承在運(yùn)行過程中所產(chǎn)生的振動頻率是非常高的，因此，每當(dāng)信號通過零件界面時，其能量都會造成較大的損失。并且，測點(diǎn)與軸承外圈的傳遞通道的界面越多，對其信號的傳遞影響就越大。為了避免這樣的情況發(fā)生，在對傳遞介質(zhì)進(jìn)行選擇時，盡量不選擇螺栓以及空腔等介質(zhì)。

（3）為了能夠這一大程度的是探頭與工作面保持良好的接觸，探頭與軸承部位的曲率半徑應(yīng)大于探頭頂端的球面半徑。

（4）確保被側(cè)面的光滑，對于被測表面有油漆或其他涂物的情況要進(jìn)行去除，保證探頭能夠與金屬進(jìn)行直接的接觸，防止壓縮波受到影響。

（二）注意測試條件

在對滾動軸承進(jìn)行測試前，應(yīng)對其進(jìn)行充分的潤滑，并保證軸承能夠以穩(wěn)定的狀態(tài)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，每對其進(jìn)行一次測試，都需要保證滾動軸承是在相同的工況下進(jìn)行，這樣才能保證檢測的真實(shí)可靠性。

（三）避免沖擊的干擾

實(shí)施過程中最大的阻礙便是外來沖擊干擾源，這會使得測試結(jié)果存在嚴(yán)重的偏差，最終導(dǎo)致對結(jié)果的誤判，所以在對其進(jìn)行檢測的過程中，必須要確保干擾源得到了有效的排除。設(shè)備本身出現(xiàn)故障或是其自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，會對軸承造成較大的干擾，同時也是最大的干擾之一。此外，在對一些軸承進(jìn)行檢測時，流體動力噪聲或是聯(lián)軸器不對中等因素也會造成較大的干擾，這些都會直接或間接的對檢測的結(jié)果產(chǎn)生影響。想要識別和檢測出干擾源有多種方式可以選擇，最簡單的方法便是尋找軸承周圍非測區(qū)的幾個測點(diǎn)，對其脈沖值進(jìn)行檢測。如果檢測出的脈沖值大于軸承的沖擊脈沖值，那么該位置是干擾源的可能性就非常大，需要對其進(jìn)行進(jìn)一步的診斷，如若發(fā)現(xiàn)是干擾原則，需進(jìn)行排除。在干擾源排除后再實(shí)施沖擊脈沖診斷。

（四）對滾動軸承的故障進(jìn)行判斷

利用沖擊脈沖檢測來對滾動軸承的故障進(jìn)行判斷，首先需要建立其判別標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能對其故障及嚴(yán)重程度進(jìn)行辨別。

當(dāng)沖擊脈沖的值在0～20dB時，代表軸承狀態(tài)良好，值在20～35時，代表軸承已經(jīng)出現(xiàn)了輕微的運(yùn)作問題，而當(dāng)值在35～60時，則代表軸承已經(jīng)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的問題，其運(yùn)行狀態(tài)非常不利，隨時有停止運(yùn)作的可能。對于軸承的運(yùn)作狀態(tài)通過沖擊脈沖的最大值dBm就能夠進(jìn)行直觀的判斷，而想要分析軸承損壞的嚴(yán)重程度，便可以利用dBm和dBc之間的差值來進(jìn)行，這能夠使得判斷和分析更加簡便。

當(dāng)dBc在10dB以下，且dBm在20dB以下時，代表軸承依然處于良好的運(yùn)作狀態(tài)，并不存在任何障礙。當(dāng)dBc在dBm以下，且二者均在35dB以下時，代表軸承的運(yùn)作已經(jīng)存在惡化的趨勢，應(yīng)提高警惕。當(dāng)dBm在35dB和50dB之間時，代表軸承的運(yùn)作狀態(tài)已經(jīng)存在問題，應(yīng)及時對其進(jìn)行檢查。而當(dāng)dBm在50dB之上時，說明軸承已經(jīng)存在非常嚴(yán)重的損害，需及時對其進(jìn)行維修。

除此之外，軸承是否做好了相應(yīng)的潤滑措施也是影響其發(fā)生故障的因素之一。所以，在對軸承的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測的過程中，也可以將其潤滑狀況作為檢測的參考標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行判斷。當(dāng)dBc與dBm處于同一范圍內(nèi)時，若dBm

（五）進(jìn)行正確檢查

在對軸承進(jìn)行檢查時，建議重新裝軸承開始定期對其進(jìn)行排查，檢測軸承是否存在安裝不當(dāng)，潤滑不當(dāng)或是過載、軸承受損的現(xiàn)象，并針對排查出的問題進(jìn)行維修和檢查。在檢查前還需根據(jù)實(shí)際的軸徑及轉(zhuǎn)速設(shè)定軸承的dBi。

結(jié)語

綜上所述，沖擊脈沖檢測法通過對穩(wěn)定狀態(tài)下的滾動軸承進(jìn)行持續(xù)性的檢測來對軸承的使用壽命進(jìn)行預(yù)測。以上對該方法在滾動軸承的檢測進(jìn)行了詳細(xì)分析，指出沖擊脈沖閥在運(yùn)用的過程中，并不需要專業(yè)人員對損傷程度進(jìn)行判斷，能夠較為直觀的掌握滾動軸承的損傷情況，并對其進(jìn)行有針對性的維修。這種方法具有極強(qiáng)的便利性，使用起來也并不繁瑣，是一種較好的檢修方式。

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