轧机设备低速轴承的状态监测诊断与分析

时间：2022-02-27

引言：根据幅域分析、频域分析、频域分析、长波型分析紧密结合的数据信息综合性确诊分析方式，对轧机机器设备低速档轻载的减速箱开展情况检测及故障检测分析。

前言

在具体工作上的轧机减速器机器设备的低转速比轴承（＜150 r/min），常见故障冲击性的力量并不大，前期缺点造成的冲击性动能不大，而震动（如不平衡、不对中、基本松脱、齿轮啮合等）所形成的震动动能相对性更大，因而立即对它进行通常的频域、频域分析，难以辨别出轴承的常见故障特点信号。

文中根据系统化对低转速比轴承震动信号开展追踪分析，以及当场机器设备的拆检状况，创建起一套适用企业轧机减速器低速轴承的故障检测方式：震动频带的频域、频域信号基本确诊，长波型用于收集机器设备的出现异常冲击性，与此同时融合裕度指标、单脉冲指标、较高值指标等幅域分析，及其长波型线性解调分析数据信息的转变来检测确诊轴承的运作情况。

1、故障检测基本原理

1.1 震动频带分析技术性

振动分析信号解决的基本上方式有幅域分析、频域分析和频域分析。频域分析是明确信号的频率构造，即信号中包括什么频率成份，分析的结果是以频率为变量的各种各样标量的谱线应曲线图；信号波型是某类标量随时间转变的关联，信号在时间域内的转换或统计分析分析称之为频域分析；在波型的幅度值上，对波型的较大较小值、均值、有效值等幅度值的概率分布，称之为幅域分析。

（1）频域分析方式。频域分析技术性便是对收集的震动频域信号开展迅速傅里叶变换，把频域信号变换为频域信号，进而获得信号的频率成份。频域分析方式可以明确频率的转变范畴，各频率成份幅度值的尺寸和动能尺寸，还能够根据机器设备的直流，完成常见故障的辨别。频域分析方式是现在较完善、较有效的故障检测方式。

（2）频域分析方式。依据震动的先后顺序，即数据信息造成的先后次序，获取信号特点，查询是不是存有规律性冲击性的方式。

（3）幅域分析方法。信号的幅域分析也称之为统计分析特点分析，关键运用震动信号的统计分析特点及频率遍布特点来开展分析和确诊，运用较普遍的有均方根值、较高值指标、峭度指标、裕度指标等。幅域分析不考虑到初始信号的时钟频率，仅与信号的 ** 尺寸及分布相关。

震动频带分析技术性主要是当场收集机器设备震动信息内容，运用专业软件对震动信息内容开展数据转换，获取与机器设备情况相关的状态参数，进而对机器设备运作状况作出分辨。不一样的分析方式是以不一样的角度看、分析信号，使信号解决的效果更为有利于常见故障分析与确诊。

1.2 幅域指标分析技术性

2、机器设备信息内容

设备名称：段图 6# 轧机降速，机器设备构造：四级传动系统减速器，常见故障部位：*三轴处于被动端轴承内圈点蚀，轴承型号规格：23148FAG，转速比：70.32 r/min，应用机器设备：荣知 802，感应器：低频率 RH113，分析手机软件：MOS3000。

3、维修前后左右轴承各指标状况分析

该轴承常见故障前，在频域图、频谱图中都未发觉显著出现异常，主要频率为二级齿轮啮合频率（114.8 Hz）以及谐波电流。多频带加快度图历史记录从2018年5 月—12月无显著转变。各幅域指标也在一切正常范畴内，无显著起伏。2019年1—3月，*三根轴处于被动端轴承频带、频域均未发觉轴承特征频率，且速率值与瞬时速度值均无显著转变，但在幅域指标分析中发觉裕度指标与单脉冲指标等均有显著增长的趋势（表1）。

对于此事轴承收集长波型开展线性解调分析，发觉该轴承在满载时有规律性的冲击性。*三根轴处于被动端轴承内孔常见故障频率14. ** 8Hz 及该轴转频的边频1.172 Hz，表明该轴承内孔毁坏较为严重。融合幅域指标的趋势分析，确诊判断为该轴承内孔常见故障。

4、轴承拆检状况

根据以上各指标的比照，可以显著看得出轴承内孔损坏比较严重，2019年3月18日对该减速器轴承拆检，发觉轴承内孔损坏比较严重（图1），轴承拆换后，又开展了多次追踪检测，其各类指标均已恢复过来。

5、汇总

裕度指标、较高值指标、单脉冲指标等幅域分析指标对冲击性型故障特别敏感，当低转速比轴承产生初期常见故障时，大幅度值的单脉冲冲击性还并不是许多，频域分析、频域分析均不显著，但以上幅域指标已经有持续上升。当故障逐渐发展趋势时，该类幅域指标升高较快，可合理确诊轴承常见故障。此次实例将震动时域分析、频域分析技术性与幅域指标分析技术、长波型线性解调技术相结合，多种多样手段互相填补，精确分辨轧机减速器低转速比轴承的常见故障，表明该方式对低速档轴承故障确诊的实效性，为*监测企业服务器机器设备的安全性合理运作给予强大的支撑点。

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