附录一：滚动轴承失效的冲击脉冲诊断法 - 北京奥特安科技有限公司 .doc

滚动轴承失效的冲击脉冲诊断法 一、滚动轴承失效的诊断法 滚动轴承是旋转设备的主要基础零部件之一，是设备运行中重点监测对象。图1描述了设备主要存在的故障及故障率。 轴承 失去 不对 高温 磨损 齿轮 失效 平衡 中 受损 （图1） 目前，诊断滚动轴承的故障常用的方法有： ● 频谱分析法（FFT） ● 包络分析法 ● 冲击脉冲诊断法(SPM) ● 其它（峭度、峰值系数、声发射等） 频谱分析法（FFT）和包络分析法有如下特点： ● 需专业人员进行分析 ● 不易给出轴承损伤程度及润滑状态的结论 ● 诊断成功率依赖于诊断人员的经验及水平 ● 对低转速轴承无能为力 ● 较难发现轴承早期故障诊断 冲击脉冲诊断法(SPM) 有如下特点： ● 无须专业人员进行分析，可直接得到轴承损伤程度 ● 诊断快捷、准确，可作为滚动轴承监测的主要手段 ● 同样适用于低转速轴承 ● 可轻易获得轴承早期故障信息 冲击脉冲法用于滚动轴承故障的诊断 冲击脉冲法专门用于滚动轴承多种失效的诊断，尤其对疲劳失效、磨损失效、润滑不良等失效的诊断准确率相当高，是滚动轴承失效诊断的主要方法。 什么是冲击脉冲： 两个物体相互碰撞会产生一定 能量的震动，这种震动不是呈连续 状态而是以压力波的形式传递并呈 脉冲状态，这种由于接触面上的物 体发生碰撞而产生的震动为冲击脉冲。 （图2）a 冲击脉冲的产生过程 2、冲击脉冲与振动不同，两者的 区别可用一个金属球下落撞击金属 棒来描述： ①、冲击脉冲是断续的（图2）a ②、振动是连续的（图2）b （图2）b 振动的产生过程 3、冲击脉冲能量的大小取决于两方面： 物体碰撞时的冲击速度 物体表面凹凸不平度 4 、冲击脉冲值与滚动轴承状态的关系 我们知道，滚动轴承的滚动体与滚道表面并 不是绝对光滑的，在轴承转动时，“粗糙”的表 面使两者之间的润滑油产生波动，并对外滚道产 生能量较小但频率较高的冲击；同时滚动体滚过 某一缺陷位置时则会产生一个相对能量较大，但 频率较低的冲击，这种冲击会随着滚动体或滚道 表面产生的缺陷而明显增大。冲击脉冲法就是采 用特殊的振动传感器将以上信号放大后加以采集， 经过分析处理后确定滚动轴承的运行状态。 （图3） 图3形象的描述了滚动轴承工作表面状态与冲击能量的关系。 5、滚动轴承的寿命及评定参数 （1）、滚动轴承的寿命 滚动轴承的寿命是以同一批型号的轴承，在相同运转条件下90%的轴承不发生破坏前的转数（以106转为单位）或工作小时数作为轴承的寿命，并把这个寿命叫做额定寿命。而冲击脉冲对轴承寿命的定义为，一只完好的新轴承有一个初始冲击震动值，当冲击震动值达到初始冲击震动值的1000倍左右时，就认为该轴承已经达到使用寿命的终点。用分贝（dB）表示时，轴承寿命终点的冲击震动值为60dB，即： 20lg1000/1=20lg103=20*3=60 (dB) （2）、几个状态评定参数的含义： dBsv：冲击脉冲值的绝对分贝，是用来衡量冲击脉冲能量强度的绝对值。 dBi： 冲击脉冲值的背景分贝，即滚动轴承初始值。其数值大小取决于滚动轴承内径大小和转速的大小。 dBn： 冲击脉冲值的标准分贝。用来评定滚动轴承工作状态的标准。dBn= dBsv- dBi dBm： 最大分贝，表示滚动轴承元件损坏的最大程度。 dBc： 地毯分贝。表示滚动轴承各元件表面普遍共有的粗糙度，其数值为每秒产生200个冲击脉冲信号时的数值。一个工作状态良好的滚动轴承，地毯值低于10 dBn。dBc总是小于dBm。 （3）、几个状态评定参数之间的关系： dBsv 70 60 dBn