故障诊断手册 20170210

故障诊断手册 20170210
故障诊断手册 20170210

故障状态描述场景

电蚀电流通过轴承时,在接触点或面

击穿油膜放电,产生高热,造成

金属表面局部熔融形成弧坑或沟

蚀。

1.电机或者机械漏电或者有部分静

电时产生电流;

2.变频电机和直流电机较多。

轴承润滑不良1.3KHz以上经常存在突起的草垛

形噪音带;

2.注意轴承温度的变化。

1.润滑油(润滑脂)长期不更换或润

滑油污染;

2.未及时补充润滑油或润滑脂,集

中润滑系统油路不畅或堵塞;

3.选油错误或油品变质;

4.其他不便加油的情况,导致润滑

失效。

轴承外圈损伤安装不当或外界应力导致轴承外

圈出现点蚀、裂纹或疲劳剥落等

滚动轴承常见故障,安装不良(轴承

的非直线性),安装过程操作不当,

润滑不良,电蚀等场合。

轴承内圈损伤安装不当或外界应力导致轴承内

圈出现点蚀、裂纹或疲劳剥落等

滚动轴承常见故障,安装不良(轴承

的非直线性),安装过程操作不当,

润滑不良等场合。

轴承安装过程中使用了不平衡力

敲打导致轴承翘曲,会产生相当

大的轴向力。

滚动轴承常见故障,常出现在转轴

上或轴承箱上。

轴承翘曲

轴承保持架损伤安装不当或外界应力导致轴承保

持架断裂、变形、磨损、拉伤等

滚动轴承常见故障,安装不当(轴承

的非直线性),使用不良,力矩载荷

大,冲击,振动大,转速过大,急

加减速,润滑不良等场合。

轴承滚珠损伤安装不当或润滑不良、外界应力

等导致轴承滚珠出现点蚀、凹坑

或疲劳剥落。

滚动轴承常见故障,安装不良(轴承

的非直线性),使用不良,力矩载荷

大,冲击,振动大,转速过大,急

加减速,润滑不良等场合。

跑内圈轴承安装不当或轴颈磨损,导致

内圈和转轴之间的速度不是总相

同,产生相对运动。

1.轴承安装不正确;

2.轴颈加工偏差大或磨损导致轴颈

与轴承配合间隙变大。

跑外圈轴承间隙不当或轴承座磨损、轴

承压盖松动等,导致轴承外圈和

轴承座之间的松动,产生相对运

动。

1.轴承座加工不合格,导致公差变

大;

2.轴承座磨损导致外圈与轴承座配

合间隙变大;

3.轴承座螺栓松动。

滚子打滑轴承选型错误,润滑剂失效,滚

子负载变化导致滚子绕辊道不连

续运转,偶尔出现打滑现象,非

驱动端常见,特别是立式设备上

圆柱滚子轴承更常见。

轴承选型错误,润滑剂失效,滚子

负载变化导致滚子绕辊道不连续运

转。

轴承损伤的四个阶段

第一阶段第二阶段第三阶段第四阶段

特征

1.如果翘曲发生在转轴上,旋转时会“抖动”,通过调整联轴器对中或对轴系动平衡不能解决;

2.频谱:轴向振动显著,且轴向1X、2X、3X突出;

3.相位:在 12:00, 3:00, 6:00 ,9:00 方向(或任何相差 90 的四个方向)采集数据,振动幅值应该接近,但是相位会变化约 90°;也可使用双通道相位差功能,比较 12:00 - 3:00, 3:00- 6:00 的相位;

4.故障会和不对中、悬臂转子不平衡发生混淆,2x3x指示翘曲而不是不平衡,同时使用相位可以精确诊断该故障。

1.如果翘曲发生轴承箱上,特征接近于不对中;

2.频谱:轴向振动显著,且轴向1X、2X、3X突出;

3.相位:绕着轴采集轴承箱的数据,找到最大幅值点,再测量轴的另一侧,相位差约 180°。从这些点的 90°方向测量的相位差不会是 180°。

1.在轴承滚道上呈现出“搓衣板”状的图案;

2.在高频约1600 Hz 到3000 Hz 处,会看到一系列峰值很高的噪声。峰值间隙通常为 BPFO(轴承外滚道故障频率)。

1.润滑摩擦问题产生带宽很宽的高频,3KHz以上存在突起的草垛形噪音带。同样地在频谱中噪声底脚升高并有随机、带宽频率内容。经常会产生FTF带有一些谐波,但是通常低信噪比。

2.呈现非线性振动,频率1x,高次谐波2x,3x及分数谐波;

3.初期的润滑不良在加油或换油后,频谱特征和噪声会有明显改变;

4.轴承温升明显。

1.频谱(包络谱):轴承外圈特征频率及其多次倍频,通常无边频调制;

2.加速度时域(包络波形):明显冲击,间隔为轴承外圈特征频率;

3.早期主要表现在包络中,中后期在速度中。

1.频谱(包络谱):轴承内圈特征频率及其多次倍频,查找非整数倍转频±1X 边带(如, 6.31X)的谐频。如果轴承上外圈旋转,不应该看到边带;

2.加速度时域(包络波形):明显冲击,间隔为轴承内圈特征频率;

3.早期在包络中,中后期在速度频谱中;

1.频谱(包络谱):轴承保持架特征频率及其多次倍频;

2.加速度时域(包络波形):明显冲击,间隔为轴承保持架特征频率;

3.早期在包络中,中后期在速度频谱中;

1.频谱(包络谱):2倍轴承滚珠特征频率及其多次倍频,调制轴承保持架故障频率及其倍频,查找非整数倍转频(如,3.31X)±FTF 边带(约0.46X)的谐频。

2.加速度时域(包络波形):明显冲击,间隔为轴承滚珠特征频率;

3.早期在包络中,中后期在速度频谱中;

1.频谱:3X 峰值及谐频(如跑套是间歇性的,则频谱中看不到该变化);

2.拆开轴承,检查转轴和内圈,能看到松动的迹象。

3.肉眼或频闪仪:如果可能查看到设备里的轴承(如果必要,拆开轴承盖),频闪仪同步到转轴速度,确认内圈和转轴速度是否一直相同。如果设备可以停机,那么在转轴和内圈上做个标记,确认是否有相对运动。

1.发生短促的“咔嗒”撞击声;

2.频谱:4X 峰值升高;

3.拆开轴承端盖,检查轴承座与轴承外圈,能看到松动的迹象。

听音:当轴承打滑时,你可能会听到。检查1600Hz到3000Hz区域的幅值高度,在此区域,BPFO或BPFI可能会被放大。

频谱:检查 1600Hz到3000Hz区域抬起的底部噪声,在“驼峰”上有BPFO 或BPFI突起。

建议:给轴承加点润滑油,看是否有变化。监听打滑的声音,可能是间歇性的。如果轴承温度发生变化,润滑脂的粘度会改变(由于环境或操作条件),监听的情况会有差别。

振动幅值很低,产生的振动时很高频的,可能超过 10kHz。只有当滤波设置合理和加速度传感器(或 shock pulse 传感器)安装正确时,包络、解调、PeakVue可能有效果。

轻微的故障激起滚动轴承部件的自振频率振动,故障频率出现在500-2000Hz范围内。在第二阶段末期,在自振频率的左右两侧出现边带频率。500Hz以内出现滚动轴承的故障频率及其谐波频率,随着磨损严重出现故障频率的 许多谐波,边带数增多。在此阶段,磨损肉眼可见,并环绕轴承的圆周方向扩散。

500Hz-2000Hz范围内离散的故障频率消失,被地平噪声形式的宽带随机信号取代,振动越来越随机,噪声越来越大,包络谱底噪抬起淹没峰值。

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