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機車滾動軸承故障的產生及診斷方法(二)

目錄

1、軸承故障的檢測診斷 編輯本段

目前國內采用檢測軸承故障的手段大致有測量溫度、噪聲及振動參數的方法,利用測量溫度、噪聲的方法比較簡便,但缺乏有效的預防作用,一旦在運行中軸承溫度過高和噪聲很大,一般都認為機車軸承都已達到比較嚴重的損壞程度。而利用測量振動參數的方法,是當機車在中小修時對軸承進行檢測,由于在檢測中獲取和采集信息比較方便簡單,比較適用中修段推廣使用,是一種既簡便又實用的檢測方法。 

1.1 機車軸承的診斷方法 

機車軸承的方法主要有兩種:(1)機車軸承的簡易診斷,(2)機車軸承共振解調譜分析技術-----精密診斷。 

1.1.1簡易診斷

就是在振動檢測中一般是通過測試某些振動參數的大小,與標準值(門限值)比較來判斷軸承的狀態(tài),在對機車軸承的簡易診斷中,主要選擇了時域波峭度系數參數的KV、加速度有效值參數Xrms兩個指標來作為故障判斷參數,其中峭度指標KV是無量綱參數,對軸承的早期故障敏感,而對運行工況不敏感,當軸承齒面工作表面出現故障時,每轉一周將產生工作面缺陷處的沖擊脈沖,故障越大,沖擊響應幅值越大,KV值上升越快,但隨著軸承故障后期的嚴重劣化而KV值則有所下降,而有較值則相反,它對早期故障不夠敏感,但隨著軸承故障不斷劣化而上升,穩(wěn)定性較好??傊?,要取得簡易診斷的可信較果,同時應用峭度系數與有較值是合適的,它兼顧了診斷參數敏感性與穩(wěn)定性。 

簡易診斷有比較好的一面,但也存在許多的不足之處,當軸承進行簡易診斷時,會出現以下幾種情況:
(1)軸承參數超值有故障,但不能確定其故障部位,
(2)軸承本身無故障而是由于在組裝時造成的故障,(如轉子動不平衡、軸不對中碰磨等)。
(3)傳感器置于機座時,測得的故障信號有強有弱(內圈最小、滾子較強、外圈較大),這樣按參數判會產生誤差。通過以上三種情況分析,簡易診斷沒有判定軸承元件故障的方法,不能解決“視情維修”的問題,因此軸承診斷僅通過簡易診斷判斷有無故障是不夠的,必須進行精密診斷。 

1.1.2 精密診斷
當軸承表面損傷,如疲勞剝離、局部磨損、表面腐蝕等故障時,軸承及滾動體旋轉就會輪番碾壓這些表面損傷處,高速的內圈旋轉會使這種碾壓產生沖擊,這種故障沖擊引起的縱波在材料尚未發(fā)生形變之前就以聲速向外發(fā)射,有著陡峭的前沿波形和極其豐富的頻譜,隨著材料內部阻尼作用下,沖擊發(fā)生的縱波急劇衰減,因此使傳感器接收到沖擊力脈沖信號。這種沖擊力脈沖波形近似于矩形,該矩形脈沖的故障頻率極其寬闊,而軸承系統(tǒng)和各類傳感器的固有頻率很低,所以軸承系統(tǒng)和各類傳達室感器的固有頻率被故障沖擊脈沖頻率所覆蓋,故障頻率激起軸承系統(tǒng)和各類傳感器共振,用通帶濾波器濾除不需要的低、高頻噪聲(如機械振動等各類噪聲)僅使故障沖擊脈沖激起軸承外圈或傳感器共振響應波形通過,并將低頻故障沖擊信號放大并提高為振動系統(tǒng)的較高頻率的響應衰減振蕩,包絡解調則將這一較高頻率響應再放大為展開的低頻信號,經過頻率分析儀變換為低頻譜,也就是解調譜。 

2、機車軸承診斷案例 編輯本段

下面的案例是2002年元月27日東風7D0034機車第四位左側軸箱軸承檢測出的故障案例,該軸承型752732。使用JL-501軸承檢測臺檢測,轉速500轉/分。 

時域波形檢測出的診斷參數,峭度系數為6.63,而且高峭度也嚴重超標,因此檢測結果為不合格。同時細化譜圖中看出解調譜所示峰值為60HZ,且1、2、3階峰值間隔均為60HZ ,按照機車軸承故障頻率表中計算出軸承故障部位的頻率:500×0.12=60HZ ,從表中查出故障部位為軸承外圈,在隨后分解軸承中發(fā)現外圈滾道有點蝕碾壓痕跡。 

 

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