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轴承故障检测及其诊断技术分析

2020-06-05 271 上传者：管理员

摘要：轴承在各种机械设备的运行中发挥了重要的作用，但在机械运行过程中轴承部件极易受到损伤或是发生其他的故障，影响机械设备的正常运行；因此需要重视轴承部件的故障诊断，及时发现轴承故障产生的原因及种类，以便对轴承故障进行及时的预防与处理，保障机械设备的正常运行。分析轴承的现有诊断措施，并对轴承故障产生的原因进行剖析，以供参考。

关键词：
措施
故障诊断
机械运行
设备管理
轴承
预防与处理
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现代科学技术的发展，极大地促进了机械行业的发展。在各种机械设备中，轴承是最基础也是最重要的部件之一，在高速铁路、精密机床、农业机械等诸多领域都能看到轴承部件的身影。轴承的应用历史，最早可以追溯到公元前2000—3000年，埃及人最早用轴承进行重物的搬运，当时轴承结构较为简陋，通常是滚木或者是台车，但这是现代轴承结构发展的基础。目前，轴承部件已被广泛应用于机械设备中，是机械运行的基础部件。在机械设备中，轴承部件的磨损通常比较大，容易发生故障，影响机械设备的正常运行。有研究数据表明，在机械运行的故障中，有80%都是由轴承故障引发的。因此，需要重视轴承部件的故障诊断和分析，提高轴承部件的故障诊断水平，方便后续的机械维修工作。

1、轴承故障诊断技术的发展历程

轴承故障的诊断技术，经历了一个长期的发展过程。在技术发展的初期阶段，实际上并没有对轴承故障诊断的有效手段，在很大程度上要依靠个人的经验。一般都是通过音棒接触到机械的轴承部位，通过音棒传导的声音来对轴承的故障进行判断。这种诊断方式有很大的不确定性，而且对个人的经验要求比较高。在该阶段，还出现了用听诊器对轴承的故障进行诊断，这种诊断方法相比音棒传导的方式，在一定程度上提高了故障诊断的成功率，但本质上仍然需要个人具备较为丰富的经验。

随着技术的发展，用于轴承故障诊断的技术得到了很大的发展，开始出现了以运用冲击脉冲技术和共振解调诊断技术来诊断轴承的故障。发展到如今，出现了以微机为中心的滚动轴承监视与故障诊断系统，在很大程度上提高了轴承故障诊断的效率与准确性。

2、轴承故障检测及其诊断技术分析

在实际的机械运行维护保养中，可将轴承部件的故障产生的原因总结为几下几点：(1)设计上的原因，在进行机械设计时，一些机械设备所选用的轴承部件不能与机械运行完全吻合，因此轴承在运行中极易出现错误和偏差；(2)轴承的润滑不佳，机械运行过程给轴承部件带来了较大的磨损；(3)轴承本身的质量不佳，机械加工的精度不足，导致轴承的精度无法满足机械运行的精度；(4)机械超载以及机械腐蚀的问题。

滚动轴承是一种主要的轴承部件类型，目前大多数机械都使用了滚动轴承部件，通常机械设备故障有很大一部分是由滚动轴承发生故障引起的。数据研究显示，在齿轮箱发生的故障中，轴承部件的故障率大概在30%左右，因此对滚动轴承的故障诊断十分重要。

当前，针对滚动轴承的故障诊断技术有很多，比较常见的就是冲击脉冲诊断法（SPM法）。该技术可以通过脉冲对轴承部件的状态进行高效准确的判断，当轴承出现裂纹、疲劳剥落、磨损或者滚道内进入异物时，轴承的运行会展现出一种异常的状态，并会在运行中产生冲击，这种冲击就是对轴承故障进行诊断的重要依据。

轴承的运行冲击一般表现为脉冲性振动，可以根据脉冲振动的强度来判断故障的特征和程度。轴承在正常运行中，还会产生很多低频信号，但由于轴承的材质不同，结构和转速也不同，所以在轴承的低频信号上会有很大的区别。一般来说，轴承运行的低频信号频率范围一般在20～20000Hz，通过记录不同型号轴承的频率，可以实现对轴承异常频率的故障判断，这是目前冲击脉冲诊断法（SPM法）得到广泛运用的主要原因。

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