为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能,必须保养、检测、检修、以求防事故于未然,确保运转的可靠性,提高生产性、经济性。对长期运行中的设备来讲,平时的检测跟踪尤为重要,检测项目包括轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等,根据检测结果,设备维护人员可以准确地判断设备的问题点,提早作出预防和解决方案。
一、旋转音异常
异常旋转音检测分析是采用听诊法对轴承工作状态进行监测的分析方法,常用工具是木柄长螺钉旋具,也可以使用外径为20mm左右的硬塑料管。轴承处于正常工作状态时,运转平稳、轻快,无停滞现象,发生的声响和谐而无杂音,可听到均匀而连续的“哗哗”声,或者较低的“轰轰”声。异常声响所反映的轴承故障如下。
1)轴承发出均匀而连续的“咝咝”声,这种声音由滚动体在内外圈中旋转而产生,包含有与转速无关的不规则的金属振动声响。一般表现为轴承内加脂量不足,应进行补充。若设备停机时间过长,特别是在冬季的低温情况下,轴承运转中有时会发出“咝咝沙沙”的声音,这与轴承径向间隙变小、润滑脂工作针入度变小有关。应适当调整轴承间隙,更换针入度大一点的新润滑脂。
2)轴承在连续的“哗哗”声中发出均匀的周期性“嗬罗”声,这种声音是由于滚动体和内外圈滚道出现伤痕、沟槽、锈蚀斑而引起的。声响的周期与轴承的转速成正比。应对轴承进行更换。
3)轴承发出不规律、不均匀的“嚓嚓”声,这种声音是由于轴承内落入铁屑、砂粒等杂质而引起的。声响强度较小,与转数没有联系。应对轴承进行清洗,重新加脂或换油。
4)轴承发出连续而不规则的“沙沙”声,这种声音一般与轴承的内圈与轴配合过松或者外圈与轴承孔配合过松有关系。声响强度较大时,应对轴承的配合关系进行检查,发现问题及时修理。
二、振动信号分析诊断
滚动轴承故障的检测诊断技术有很多种,如振动信号检测、润滑油液分析检测、温度检测、声发射检测等。在各种诊断方法中,基于振动信号的诊断技术应用广泛,该技术分为简易诊断法和精密诊断法两种。简易诊断利用振动信号波形的各种参数,如幅值、波形因数、波峰因数、概率密度、峭度系数等,以及各种解调技术对轴承进行初步判断以确认是否出现故障;精密诊断则利用各种现代信号处理方法判断在简易诊断中被认为是出现了故障的轴承的故障类别及原因。
轴承振动对轴承的损伤很敏感,例如剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承及振动测量中反映出来。所以,通过采用特殊的轴承振动测量器(频率分析器等)可测量出振动的大小,通过频率分布可推断出异常的具体情况。测得的数值因轴承的使用条件或传感器安装位置等而不同,因此需要事先对每台机器的测量值进行分析比较后确定判断标准。
三、滚动轴承故障的简易诊断法
在利用振动对滚动轴承进行简易诊断的过程中,通常是要测得的振值(峰值、有效值等)与预先给定的某种判定标准进行比较,根据实测的振值是否超出了标准给出的界限来判断轴承是否出现了故障,以决定是否需要进一步进行精密诊断。用于滚动轴承简易诊断的判断标准可大致分为三种:
(1)判定标准:是用于判断实测振值是否超限的量值;(2)类比判定标准:是把若干同一型号的轴承在相同的条件下在同一部位进行振动检测,并将振值相互比较进行判断的标准。(3)相对判定标准:是对轴承的同一部位定期进行振动检测,并按时间先后进行比较,以轴承无故障的情况下的振值为标准,根据实测振值与该基准振值之比来进行诊断的标准;
判定标准是在规定的检测方法的基础上制定的标准,因此必须注意其适用频率范围,并且必须按规定的方法进行振动检测。适用于所有轴承的判定标准是不存在的,因此一般都是兼用判定标准、相对判定标准和类比判定标准,这样才能获得准确、可靠的诊断结果。