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軸承故障的檢測診斷技術(shù)-中諾儀器
日期：2025-08-03 05:03
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摘要： 為了盡可能長時間地以良好狀態(tài)維持軸承本來的性能，**保養(yǎng)、檢測、檢修、以求防事故于未然，確保運轉(zhuǎn)的可靠性，提高生產(chǎn)性、經(jīng)濟性。對長期運行中的設備來講，平時的檢測跟蹤尤為重要，檢測項目包括軸承的旋轉(zhuǎn)音、振動、溫度、潤滑劑的狀態(tài)等，根據(jù)檢測結(jié)果，設備維護人員可以準確地判斷設備的問題點，提早作出預防和解決方案。
2 異常旋轉(zhuǎn)音分析診斷
異常旋轉(zhuǎn)音檢測分析是采用聽診法對軸承工作狀態(tài)進行監(jiān)測的分析方法，常用工具是木柄長螺釘旋具，也可以使用外徑為20mm左右的硬塑料管。相對而言，使用安鉑電子聽診器APM-20進行...
為了盡可能長時間地以良好狀態(tài)維持軸承本來的性能，**保養(yǎng)、檢測、檢修、以求防事故于未然，確保運轉(zhuǎn)的可靠性，提高生產(chǎn)性、經(jīng)濟性。對長期運行中的設備來講，平時的檢測跟蹤尤為重要，檢測項目包括軸承的旋轉(zhuǎn)音、振動、溫度、潤滑劑的狀態(tài)等，根據(jù)檢測結(jié)果，設備維護人員可以準確地判斷設備的問題點，提早作出預防和解決方案。
2 異常旋轉(zhuǎn)音分析診斷
異常旋轉(zhuǎn)音檢測分析是采用聽診法對軸承工作狀態(tài)進行監(jiān)測的分析方法，常用工具是木柄長螺釘旋具，也可以使用外徑為20mm左右的硬塑料管。相對而言，使用安鉑電子聽診器APM-20進行監(jiān)測，更有利于提高監(jiān)測的可靠性。軸承處于正常工作狀態(tài)時，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、輕快，無停滯現(xiàn)象，發(fā)生的聲響和諧而無雜音，可聽到均勻而連續(xù)的“嘩嘩”聲，或者較低的“轟轟”聲。異常聲響所反映的軸承故障如下。
（1）軸承發(fā)出均勻而連續(xù)的“咝咝”聲，這種聲音由滾動體在內(nèi)外圈中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生，包含有與轉(zhuǎn)速無關(guān)的不規(guī)則的金屬振動聲響。一般表現(xiàn)為軸承內(nèi)加脂量不足，應進行補充。若設備停機時間過長，特別是在冬季的低溫情況下，軸承運轉(zhuǎn)中有時會發(fā)出“咝咝沙沙”的聲音，這與軸承徑向間隙變小、潤滑脂工作針入度變小有關(guān)。應適當調(diào)整軸承間隙，更換針入度大一點的新潤滑脂。
（2）軸承在連續(xù)的“嘩嘩”聲中發(fā)出均勻的周期性“嗬羅”聲，這種聲音是由于滾動體和內(nèi)外圈滾道出現(xiàn)傷痕、溝槽、銹蝕斑而引起的。聲響的周期與軸承的轉(zhuǎn)速成正比。應對軸承進行更換。
（3）軸承發(fā)出不規(guī)律、不均勻的“嚓嚓”聲，這種聲音是由于軸承內(nèi)落入鐵屑、砂粒等雜質(zhì)而引起的。聲響強度較小，與轉(zhuǎn)數(shù)沒有聯(lián)系。應對軸承進行清洗，重新加脂或換油。
（4）軸承發(fā)出連續(xù)而不規(guī)則的“沙沙”聲，這種聲音一般與軸承的內(nèi)圈與軸配合過松或者外圈與軸承孔配合過松有關(guān)系。聲響強度較大時，應對軸承的配合關(guān)系進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時修理。
3 振動信號分析診斷
軸承振動對軸承的損傷很敏感，例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承及振動測量中反映出來。所以，通過采用特殊的安鉑軸承振動測量器VBA10(頻率分析器等)可測量出振動的大小，通過頻率分布可推斷出異常的具體情況。測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同，因此需要事先對每臺機器的測量值進行分析比較后確定判斷標準。
滾動軸承故障的檢測診斷技術(shù)有很多種,如振動信號檢測、潤滑油液分析檢測、溫度檢測、聲發(fā)射檢測等。在各種診斷方法中,基于振動信號的診斷技術(shù)應用*為**,該技術(shù)分為簡易診斷法和**診斷法兩種。簡易診斷利用振動信號波形的各種參數(shù),如幅值、波形因數(shù)、波峰因數(shù)、概率密度、峭度系數(shù)等,以及各種解調(diào)技術(shù)對軸承進行初步判斷以確認是否出現(xiàn)故障;**診斷則利用各種現(xiàn)代信號處理方法判斷在簡易診斷中被認為是出現(xiàn)了故障的軸承的故障類別及原因。
3.1滾動軸承故障的簡易診斷法
在利用振動對滾動軸承進行簡易診斷的過程中，通常是要測得的振值(峰值、有效值等)與預先給定的某種判定標準進行比較，根據(jù)實測的振值是否超出了標準給出的界限來判斷軸承是否出現(xiàn)了故障，以決定是否需要進一步進行**診斷。用于滾動軸承簡易診斷的判斷標準可大致分為三種：
（1）**判定標準:是用于判斷實測振值是否超限的**量值；
（2）相對判定標準:是對軸承的同一部位定期進行振動檢測，并按時間先后進行比較，以軸承無故障的情況下的振值為標準，根據(jù)實測振值與該基準振值之比來進行診斷的標準；
（3）類比判定標準:是把若干同一型號的軸承在相同的條件下在同一部位進行振動檢測，并將振值相互比較進行判斷的標準。
**判定標準是在規(guī)定的檢測方法的基礎上制定的標準，因此**注意其適用頻率范圍，并且**按規(guī)定的方法進行振動檢測。適用于所有軸承的**判定標準是不存在的，因此一般都是兼用**判定標準、相對判定標準和類比判定標準，這樣才能獲得準確、可靠的診斷結(jié)果。
3.2滾動軸承故障的**診斷法
滾動軸承的振動頻率成分十分豐富，既含有低頻成分，又含有高頻成分，而且每一種特定的故障都對應有特定的頻率成分。使用**安鉑軸承檢測儀VBA20完成**診斷的任務，就是要通過適當?shù)男盘柼幚矸椒▽⑻囟ǖ念l率成分分離出來，從而指示特定故障的存在。
常用的**診斷有下面幾種。
（1）低頻信號分析法
低頻信號是指頻率低于8kHz的振動。一般測量滾動軸承振動時都采用加速度傳感器，但對低頻信號都分析振動速度。因此，加速度信號要經(jīng)過電荷放大器后由積分器轉(zhuǎn)換速度信號，然后再經(jīng)過上限截止頻率為8kHz的低通濾波器去除高頻信號，*后對其進行頻率成分分析，以找到信號的特征頻率，進行診斷。
（2）中、高頻信號解調(diào)分析法
中頻信號的頻率范圍為8kHz-20kHz，高頻信號的頻率范圍為20kHz-80kHz。由于對中、高頻信號可直接分析加速度，傳感器信號經(jīng)過電荷放大器后，直接通過高通濾波器去除低頻信號，然后對其進行解調(diào)，*后進行頻率分析，以找出信號的特征頻率。
4 軸承的溫度分析診斷
軸承的溫度，一般有軸承室外面的溫度就可推測出來，如果利用油孔能直接測量軸承外圈溫度，則更為合適。
通常，軸承的溫度隨著軸承運轉(zhuǎn)開始慢慢上升，1-2小時后達到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機器的熱容量、散熱量、轉(zhuǎn)速及負載而不同。如果潤滑、安裝不合適，則軸承溫都會急驟上升，會出現(xiàn)異常高溫，這時**停止運轉(zhuǎn)，采取必要的防范措施。
用高溫經(jīng)常表示軸承已處于異常情況。高溫也有害于軸承潤滑劑。有時軸承過熱可歸諸于軸承的潤滑劑。若軸承在超過125℃的溫度長期連轉(zhuǎn)會降低軸承壽命。引起高溫軸承的原因包括：潤滑不足或過分潤滑、潤滑劑內(nèi)含有雜質(zhì)、負載過大、軸承損壞、間隙不足及油封產(chǎn)生的高摩擦等等。
因此，連續(xù)性的監(jiān)測軸承溫度是有必要的，無論是量測軸承本身或其它重要的零件。如果是在運轉(zhuǎn)條件不變的情況下，任何的溫度改變可表示已發(fā)生故障。
軸承溫度的定期量測可藉助于溫度計，例如數(shù)字型安鉑軸承檢測儀VBT30，可**地測軸承溫度并依℃或華氏溫度定單位顯示。
重要性的軸承，意味著當其損壞時，會造成設備的停機，因此這類軸承*好應加裝溫度探測器。
正常情況下，軸承在剛潤滑或再潤滑過后會有自然的溫度上升并且持續(xù)**或二天。
2 異常旋轉(zhuǎn)音分析診斷
異常旋轉(zhuǎn)音檢測分析是采用聽診法對軸承工作狀態(tài)進行監(jiān)測的分析方法，常用工具是木柄長螺釘旋具，也可以使用外徑為20mm左右的硬塑料管。相對而言，使用安鉑電子聽診器APM-20進行監(jiān)測，更有利于提高監(jiān)測的可靠性。軸承處于正常工作狀態(tài)時，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、輕快，無停滯現(xiàn)象，發(fā)生的聲響和諧而無雜音，可聽到均勻而連續(xù)的“嘩嘩”聲，或者較低的“轟轟”聲。異常聲響所反映的軸承故障如下。
（1）軸承發(fā)出均勻而連續(xù)的“咝咝”聲，這種聲音由滾動體在內(nèi)外圈中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生，包含有與轉(zhuǎn)速無關(guān)的不規(guī)則的金屬振動聲響。一般表現(xiàn)為軸承內(nèi)加脂量不足，應進行補充。若設備停機時間過長，特別是在冬季的低溫情況下，軸承運轉(zhuǎn)中有時會發(fā)出“咝咝沙沙”的聲音，這與軸承徑向間隙變小、潤滑脂工作針入度變小有關(guān)。應適當調(diào)整軸承間隙，更換針入度大一點的新潤滑脂。
（2）軸承在連續(xù)的“嘩嘩”聲中發(fā)出均勻的周期性“嗬羅”聲，這種聲音是由于滾動體和內(nèi)外圈滾道出現(xiàn)傷痕、溝槽、銹蝕斑而引起的。聲響的周期與軸承的轉(zhuǎn)速成正比。應對軸承進行更換。
（3）軸承發(fā)出不規(guī)律、不均勻的“嚓嚓”聲，這種聲音是由于軸承內(nèi)落入鐵屑、砂粒等雜質(zhì)而引起的。聲響強度較小，與轉(zhuǎn)數(shù)沒有聯(lián)系。應對軸承進行清洗，重新加脂或換油。
（4）軸承發(fā)出連續(xù)而不規(guī)則的“沙沙”聲，這種聲音一般與軸承的內(nèi)圈與軸配合過松或者外圈與軸承孔配合過松有關(guān)系。聲響強度較大時，應對軸承的配合關(guān)系進行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時修理。
3 振動信號分析診斷
軸承振動對軸承的損傷很敏感，例如剝落、壓痕、銹蝕、裂紋、磨損等都會在軸承及振動測量中反映出來。所以，通過采用特殊的安鉑軸承振動測量器VBA10(頻率分析器等)可測量出振動的大小，通過頻率分布可推斷出異常的具體情況。測得的數(shù)值因軸承的使用條件或傳感器安裝位置等而不同，因此需要事先對每臺機器的測量值進行分析比較后確定判斷標準。
滾動軸承故障的檢測診斷技術(shù)有很多種,如振動信號檢測、潤滑油液分析檢測、溫度檢測、聲發(fā)射檢測等。在各種診斷方法中,基于振動信號的診斷技術(shù)應用*為**,該技術(shù)分為簡易診斷法和**診斷法兩種。簡易診斷利用振動信號波形的各種參數(shù),如幅值、波形因數(shù)、波峰因數(shù)、概率密度、峭度系數(shù)等,以及各種解調(diào)技術(shù)對軸承進行初步判斷以確認是否出現(xiàn)故障;**診斷則利用各種現(xiàn)代信號處理方法判斷在簡易診斷中被認為是出現(xiàn)了故障的軸承的故障類別及原因。
3.1滾動軸承故障的簡易診斷法
在利用振動對滾動軸承進行簡易診斷的過程中，通常是要測得的振值(峰值、有效值等)與預先給定的某種判定標準進行比較，根據(jù)實測的振值是否超出了標準給出的界限來判斷軸承是否出現(xiàn)了故障，以決定是否需要進一步進行**診斷。用于滾動軸承簡易診斷的判斷標準可大致分為三種：
（1）**判定標準:是用于判斷實測振值是否超限的**量值；
（2）相對判定標準:是對軸承的同一部位定期進行振動檢測，并按時間先后進行比較，以軸承無故障的情況下的振值為標準，根據(jù)實測振值與該基準振值之比來進行診斷的標準；
（3）類比判定標準:是把若干同一型號的軸承在相同的條件下在同一部位進行振動檢測，并將振值相互比較進行判斷的標準。
**判定標準是在規(guī)定的檢測方法的基礎上制定的標準，因此**注意其適用頻率范圍，并且**按規(guī)定的方法進行振動檢測。適用于所有軸承的**判定標準是不存在的，因此一般都是兼用**判定標準、相對判定標準和類比判定標準，這樣才能獲得準確、可靠的診斷結(jié)果。
3.2滾動軸承故障的**診斷法
滾動軸承的振動頻率成分十分豐富，既含有低頻成分，又含有高頻成分，而且每一種特定的故障都對應有特定的頻率成分。使用**安鉑軸承檢測儀VBA20完成**診斷的任務，就是要通過適當?shù)男盘柼幚矸椒▽⑻囟ǖ念l率成分分離出來，從而指示特定故障的存在。
常用的**診斷有下面幾種。
（1）低頻信號分析法
低頻信號是指頻率低于8kHz的振動。一般測量滾動軸承振動時都采用加速度傳感器，但對低頻信號都分析振動速度。因此，加速度信號要經(jīng)過電荷放大器后由積分器轉(zhuǎn)換速度信號，然后再經(jīng)過上限截止頻率為8kHz的低通濾波器去除高頻信號，*后對其進行頻率成分分析，以找到信號的特征頻率，進行診斷。
（2）中、高頻信號解調(diào)分析法
中頻信號的頻率范圍為8kHz-20kHz，高頻信號的頻率范圍為20kHz-80kHz。由于對中、高頻信號可直接分析加速度，傳感器信號經(jīng)過電荷放大器后，直接通過高通濾波器去除低頻信號，然后對其進行解調(diào)，*后進行頻率分析，以找出信號的特征頻率。
4 軸承的溫度分析診斷
軸承的溫度，一般有軸承室外面的溫度就可推測出來，如果利用油孔能直接測量軸承外圈溫度，則更為合適。
通常，軸承的溫度隨著軸承運轉(zhuǎn)開始慢慢上升，1-2小時后達到穩(wěn)定狀態(tài)。軸承的正常溫度因機器的熱容量、散熱量、轉(zhuǎn)速及負載而不同。如果潤滑、安裝不合適，則軸承溫都會急驟上升，會出現(xiàn)異常高溫，這時**停止運轉(zhuǎn)，采取必要的防范措施。
用高溫經(jīng)常表示軸承已處于異常情況。高溫也有害于軸承潤滑劑。有時軸承過熱可歸諸于軸承的潤滑劑。若軸承在超過125℃的溫度長期連轉(zhuǎn)會降低軸承壽命。引起高溫軸承的原因包括：潤滑不足或過分潤滑、潤滑劑內(nèi)含有雜質(zhì)、負載過大、軸承損壞、間隙不足及油封產(chǎn)生的高摩擦等等。
因此，連續(xù)性的監(jiān)測軸承溫度是有必要的，無論是量測軸承本身或其它重要的零件。如果是在運轉(zhuǎn)條件不變的情況下，任何的溫度改變可表示已發(fā)生故障。
軸承溫度的定期量測可藉助于溫度計，例如數(shù)字型安鉑軸承檢測儀VBT30，可**地測軸承溫度并依℃或華氏溫度定單位顯示。
重要性的軸承，意味著當其損壞時，會造成設備的停機，因此這類軸承*好應加裝溫度探測器。
正常情況下，軸承在剛潤滑或再潤滑過后會有自然的溫度上升并且持續(xù)**或二天。
