滚动轴承故障诊断顺口溜,总结到位易懂!
内圈外圈滚动体,特征频率要牢记
确有轴承故障存,频率成分难再隐
先看频谱低频处,非同步的看有无
若有非同步成分,故障已可定三分
特征频率谐波存,对应故障无疑问
再看频谱高频处,调制存在故障明
外圈特征转频调,松动现象无疑问
内圈故障转频调,亦可作证据成分
特殊情况特殊看,诊断故障有分寸
单一频率若存在,是否轴承需辨认
高频也是很重要,早期故障高频分
低频没有高频有,时常跟踪要勤奋
损坏若是很严重,高频抬起有空洞
及时更换莫侥幸,时刻避免事故生
故障机理把握清,是是非非要分明
润滑状况常检测,调试装配莫放松
诊断轴承有诀窍,相信科学错不了
附录大神的解释!滚动轴承故障诊断口诀
(说明:本口诀是在现场未知轴承参数的条件下的诊断经验)
内圈外圈滚动体,特征频率要牢记
确有轴承故障存,频率成分难再隐
(解释:要明确四个故障频率。我们对设备连续监测情况下,轴承若出现故障早期缺陷,通常以部件的故障频率先行出现,但如果我们只是对某个设备轴承的故障诊断,往往会遇到一簇振动频率,其是摩擦、冲击、内外滚道甚至保持架各种频率的综合反映形式)
先看频谱低频处,非同步的看有
(解释:首先查看与转频及其倍频不同步的频率成分,既不重合的部分)
若有非同步成分,故障已可定三分
(解释:如果有与转频及其倍频不同步的频率成分,很可能就是轴承故障频率)
特征频率谐波存,对应故障无疑问
(解释:如果非同步的频率成分还有些波成分,基本可以断定就是轴承的故障频率)
再看频谱高频处,调制存在故障明
(在高频段若有以非同步频率为边带的调制现象,可以断定轴承故障。)
外圈特征转频调,松动现象无疑问
(如果外圈故障频率受到转频的调制,即带转频的边带,应该有外圈松动故障。外圈局部故障,如点蚀、横纹等可能只出现外圈通过频率,至于显示为外圈松动不是很理解,轴承外圈的松动,属于间隙及刚性问题,往往伴随的是转频的谐频)
内圈故障转频调,亦可作证据成分
(内圈故障频率一般也会收到转频的调制。同样很多时候不会受到调制的,特别为单一的局部缺陷时)
特殊情况特殊看,诊断故障有分寸
单一频率若存在,是否轴承需辨认
(若存在单一非同步频率,没有谐波和调制现象,很可能是干扰信号或其他,一般不是轴承故障频率。事实上很多比较单一的局部故障将以部件的通过频率出现,但这类故障往往不太严重)
高频也是很重要,早期故障高频分
低频没有高频有,时常跟踪要勤奋
(这句说的好,否则拆开轴承你会什么也发现不了)
损坏若是很严重,高频抬起有空洞
及时更换莫侥幸,时刻避免事故生
(早期故障一般在低频段难以发觉,但在高频段一般会表现为调制现象,多加注意)
故障机理把握清,是是非非要分明
润滑状况常检测,调试装配莫放松
诊断轴承有诀窍,相信科学错不了
齿轮箱中滚动轴承故障诊断经验总结
1. 清楚齿轮箱内部结构及轴承故障特点
需知齿轮箱内基本结构,如齿轮是何种模式、传动轴有几根、每根轴上有哪些轴承和都是什么型号的轴承等。知道哪些轴和齿轮是高速重载,可以确定测点的布置;知道电动机转速和各传动齿轮的齿数、传动比,可以确定各传动轴的转频、啮合频率;知道各轴承座滚动轴承的型号,可以确定各轴承的故障特征频率。另需要清楚轴承故障的特点,齿轮啮合频率是齿轮数及转频的整数倍,而轴承故障特征频率却不是转频的整数倍。
2. 尽可能在每根传动轴所在的轴承座上测量振动
在齿轮箱壳体上不同位置的测点,由于信号传递路径不同,故对同一激励的响应也有所差异,传动轴所在的轴承座处的振动响应比较敏感,应在此处设置监测点,而在壳体中上部比较靠近齿轮的啮合点,便于监测齿轮的其他故障。
3. 尽量从水平、垂直和轴向三个方向去测量振动
不一定所有位置都要进行三个方向的振动测量,但是重要部位必须这样做,同一测点多组振动数据还可为分析判断所在传动轴转速提供足够的数据参考,并为进一步诊断出哪端的轴承故障更严重些而获得更多参考依据。
4. 兼顾高低频段振动
齿轮箱振动信号中包含固有频率、传动轴的旋转频率、齿轮的啮合频率、轴承故障特征频率、边频族等成分,其频带较宽。对于这种进行监测和诊断时,一般要按频带分级,根据不同频率范围选择相应测量范围和传感器。
5. 最好在齿轮满负荷状态下测量振动
满负荷下测量齿轮箱振动,能够较清晰地捕捉到故障信号。
6. 分析数据时要兼顾频谱图与时域图
在齿轮箱发生故障,有时频谱图上各故障特征的振动幅值不会发生较大变化,无法判断故障的严重程度或所在传动轴转速是否正确,故需要将振动频谱图和时域图两者结合起来推断。
7. 注重边频带频率的分析
对于转速低、刚性大的设备,当齿轮箱内的轴承出现磨损时,往往轴承各故障特征频率的振动幅值并不是很大,但是伴随着轴承磨损故障的发展,轴承故障特征频率的谐波会大量出现,并出现边频带,此时,表明轴承发生了严重的故障,需要及时更换。
滑动轴承的8个主要故障形式及处理措施
轴承作为旋转类机械中的一个重要部件,它的工作状态如何将直接影响整机的性能。
对轴承的工作状态的检测及故障诊断技术的研究工作必须重视,滑动轴承一般是由轴承体和软化系统两部分组成,工作时轴颈在轴承中旋转带动润滑油形成动压油膜,靠油膜压力与外载荷相抵来支撑并保证轴颈灵活转动,这决定了华东轴承故障的特殊性和复杂性,而轴承生效则是导致故障的主要形式。
1、 正常磨损
轴承工作表面光滑平整,轴承的磨损率通常近似一个常值,当累积的磨损量大于设计允许用磨损值时,轴承就失效,就死进入一场磨损,磨损的主要原因是机组超载或超速运行;润滑油中含有过多的杂志,润滑不良,轴承磨合不好等。
减轻正常磨损故障的方法与措施:
1)保证轴承正常运行的润滑,及时对机组的润滑系统,密封系统进行维护和保养,更换润滑油,保证润滑油中的颗粒含量及大小在允许的范围内,严格按照操作规程运行;
2)避免轴承在超载、超速状况下运行。
2、 擦伤现象
轴承与轴颈表面发生金属直接接触而产生细而浅的犁痕,主要原因是机组启动或停止过程中,滑动轴承的油膜压力不够,润滑油太少,或进油管路有破裂现象或润滑油中混有其他杂质。
防止擦伤的方法与措施:与减轻正常磨损的方法措施相同。
3、 胶合现象
发生在机组超负荷运行,轴承局部载荷过高、过热,缺润滑油,轴承座振动等,轴承座温度升高很快,使轴承与轴配合表面直接接触且局部熔合在一起。
防止胶合的方法与措施:
1) 避免机组超负荷运行;
2)提高轴承装配质量和润滑油洁度,避免轴承局部载荷过大;
3)改善润滑油的供油系统,避免缺油运行;
4)加强轴承座的联接刚度,避免机座振动。
4、 烧瓦现象
烧瓦是华东轴承的恶性损伤,轴瓦与轴颈材料发生热膨胀,轴承间隙消失,金属之间直接接触,致使润滑油燃烧,在高温下,轴承和轴颈表面的合金发生布局熔化,严重时,轴瓦与轴仪器旋转或者咬死,此时轴承减摩材料严重变形,并被撕裂,原因是轴承长时间在无润滑油环境下旋转,轴瓦温度急速上升。
防止烧轴瓦的方法与措施:
1)应先启动润滑油系统,保证润滑系统油压达到要求,然后启动机组,机组启动后不应立即加速;
2)避免机组不正常的超负荷或超速(甩负荷)运行;
3)提高装配质量,保证轴承的间隙不能过小但也不能太大,油封质量要好,不泄露;
4)避免缺油运行。
5、 疲劳损坏
滑动轴承表面受到交替变化载荷的作用,使轴承表面发生往复作用的拉应力、压应力和剪切应力,从而发生显微裂纹,以后随着应力的不断重复,特别事当润滑油进入裂纹缝隙后,由于润滑油的尖裂作用,使裂纹在轴承中不断扩展,最后形成疲劳破坏。此外铅铜合金轴承中,如果润滑油中混入了水和重油,铅相就会被腐蚀而渗出,只留下铜的枝晶,强度降低并形成疲劳源;热应力也会引起疲劳失效。
疲劳失效的特征:轴承承载区的工作表面呈网状扩展的裂纹,裂纹向减摩层的纵深方向发展,最后减摩层材料呈颗粒状、片状或块状剥落,有金属光泽。
6、 腐蚀破坏
滑动轴承由于周围环境介质与轴承工作表面间发生化学反应,引起轴承工作表面呈黑色或者无光泽的色变、孤立状且不连续的起毛,或者呈随机分布的麻坑状、蜂窝状或不规则的连通凹坑。
磨蚀原因:润滑油被氧化或者被污染;轴承防磨不良;轴承减摩材料含有害杂质元素;轴承工作表面有寄生电流通过等。
7、 气蚀失败
发电机组的滑动轴承在重载高速运转的情况下,润滑油中会形成小的油蒸汽气泡,气泡运动到高压区域或润滑油压力升高时,气泡就会炸裂,周围的润滑油迅速补充原气泡所占的空间,从而形成一个个强劲的压力冲击波,使轴承表面受到强烈冲击,发生表面塑性变形,形成较大的应力,最终导致轴承表面局部剥落。
防止发生气蚀的方法与措施:
1)加强轴承的支撑,改善轴承与轴承座的刚度匹配 ,避免轴承局部的高频振动;
2)改善润滑油的供应和品质;
3)避免形成强烈的涡流区。
8、 油膜振荡
油膜振荡的危害:
1)油膜振荡是一种危害的振动,使转子更加偏离轴承中心,增加了转子的不稳定因素;
2)油膜振荡引起交变的应力,而交变的应力将导致润滑动轴承疲劳失效。
防止发生油膜振荡的方法措施:
1)增加转子系统的刚度,即提高转子自生的固有频率,也就提高了产生油膜振荡的失稳速,一般应使系统的失稳转速在工作转速的25%以上;
2)选择好的轴承形式和轴承参数,圆柱卓成制造简单,但抗振性最差;椭圆轴承、三油楔、多油楔轴承能显著提高轴承的稳定性和油膜刚度,是比较理想的一种选择;可摆动瓦轴承重点额轴瓦的倾斜度可以随轴颈位置不同而自动调整,以适应不同的载荷、转速、轴的弹变性形和偏斜等,并建立油液润滑,是最好的一种选择;
3)增加轴承比压,改变进油温度和粘度;轴承比压越大,轴颈越不易浮起;
4)减小轴承间隙,改变进油压力,增加外阻尼等。
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