滾動軸承故障診斷new(1).ppt

滾動軸承故障診斷 1滾動軸承的失效形式2滾動軸承的振動機理與信號特征3滾動軸承信號分析方法4滾動軸承故障診斷案例實例某鋼鐵公司高速線材軋制線上吐絲機 軸承的振動標準介紹 ISO10816 3標準簡介 4 機器分類在本國際標準中振動烈度按如下參數分類 機器類型額定功率或轉軸高度支承系統(tǒng)剛度 ISO10816 3標準簡介 4 1按機器類型 額定功率或轉軸高度分類由于設計 軸承的類型及支承結構的顯著區(qū)別需將機器分類成不同的組 第1組額定功率大于300KW但不超過50MW的大型機器 轉軸高度大于315毫米的電機 這類機器通常具有套筒軸承 運行范圍或額定轉速相對比較寬 其范圍從120至15000轉 分 ISO10816 3標準簡介 4 1按機器類型 額定功率或轉軸高度分類由于設計 軸承的類型及支承結構的顯著區(qū)別需將機器分類成不同的組 第2組中等大小機器 其額定功率大于15KW至300KW 包括300KW 轉軸高度 160毫米 H 315毫米的電機 這類機器通常采用滾動軸承并且運轉轉速超過600轉 分 ISO10816 3標準簡介 4 1按機器類型 額定功率或轉軸高度分類由于設計 軸承的類型及支承結構的顯著區(qū)別需將機器分類成不同的組 第3組泵 離心式 混流式或軸流式 其額定功率大于15KW 這類機器通常采用套筒軸承或滾動軸承 這幾類機器可具有水平 垂直或傾斜軸并且可安裝在剛性或柔性支承上 ISO10816 3標準簡介 4 2按支承柔度分類通常有兩種類型用于對指定方向上的支承部件柔度分類 剛性支承柔性支承這些支承條件取決于機器與基礎柔度之間的相互關系 如在測量方向上機器與支承系統(tǒng)組合的最低自振頻率至少大于主激振頻率 在絕大多數情況下為旋轉頻率 25 則支承系統(tǒng)在該方向上可看作剛性支承 所有的其它支承系統(tǒng)都可看作柔性支承系統(tǒng) ISO10816 3標準簡介 5評定ISO10816 1提供了對各種類型機器振動烈度評估的兩條評定準則的總的描述 第一條準則考慮所觀察的寬頻帶振動的幅值 第二條準則考慮幅值的變化 無論它們是增大還是減小 ISO10816 3標準簡介 5 1 1評價區(qū)域對下列評價區(qū)域的確定 則可對給定的機器的振動作定性的評估 并對可能采取的措施提供指南 區(qū)域A新交付使用的機器的振動通常落在該區(qū)域 區(qū)域B機器振動處在該區(qū)域通?？煽紤]無限長時間運行 區(qū)域C機器振動處在該區(qū)域一般考慮不適宜作長時間連續(xù)運行 通常應當在此狀態(tài)下運行有限時間至一合適的機會進行維修 區(qū)域D機器振動處在該區(qū)域通?？紤]其振動烈度足以導致機器損壞 ISO10816 3標準簡介 本限制值用于頻率范圍從10至100赫茲 或對低轉速機器為從2至1000赫茲的寬帶振動速度與振動位移的有效值 ISO10816 3標準簡介 本限制值用于頻率范圍從10至100赫茲 或對低轉速機器為從2至1000赫茲的寬帶振動速度與振動位移的有效值 ISO10816 3標準簡介 本限制值用于頻率范圍從10至100赫茲 或對低轉速機器為從2至1000赫茲的寬帶振動速度與振動位移的有效值 軸承溫升要求 軸承的正常溫度因機器的熱容量 散熱量 轉速及負載而不同 如果潤滑 安裝不合適 則軸承溫度會急驟上升 出現異常高溫 這時必須停止運轉 采取必要的防范措施 參照輸送的介質溫度 旋轉機械運轉達到穩(wěn)定狀態(tài)后軸承溫度應符合標準 JB T8664 19974 14 軸承溫升不得超過環(huán)境溫度35 最高溫度不得超過80 如設備說明書有特別要求 可參照說明書的要求執(zhí)行 1滾動軸承的失效形式 1 滾動軸承的磨損失效磨損是滾動軸承最常見的一種失效形式 在滾動軸承運轉中 滾動體和套圈之間均存在滑動 這些滑動會引起零件接觸面的磨損 尤其在軸承中侵入金屬粉末 氧化物以及其他硬質顆粒時 則形成嚴重的磨料磨損 使之更為加劇 另外 由于振動和磨料的共同作用 對于處在非旋轉狀態(tài)的滾動軸承 會在套圈上形成與鋼球節(jié)距相同的凹坑 即為摩擦腐蝕現象 如果軸承與座孔或軸頸配合太松 在運行中引起的相對運動 又會造成軸承座孔或軸徑的磨損 當磨損量較大時 軸承便產生游隙噪聲 振動增大 2 滾動軸承的疲勞失效在滾動軸承中 滾動體或套圈滾動表面由于接觸載荷的反復作用 表層因反復的彈性變形而致冷作硬化 下層的材料應力與表層出現斷層狀分布 導致從表面下形成細小裂紋 隨著以后的持續(xù)負荷運轉 裂紋逐步發(fā)展到表面 致使材料表面的裂紋相互貫通 直至金屬表層產生片狀或點坑狀剝落 軸承的這種失效形式稱為疲勞失效 隨著滾動軸承的繼續(xù)運轉 損壞逐步增大 因為脫落的碎片被滾壓在其余部分滾道上 并給那里造成局部超載荷而進一步使?jié)L道損壞 軸承運轉時 一旦發(fā)生疲勞剝落 其振動和噪聲將急劇惡化 3 滾動軸承的腐蝕失效軸承零件表面的腐蝕分三種類型 a 化學腐蝕 當水 酸等進入軸承或者使用含酸的潤滑劑 都會產生這種腐蝕 b 電腐蝕 由于軸承表面間有較大電流通過使表面產生點蝕 c 微振腐蝕 為軸承套圈在機座座孔中或軸頸上的微小相對運動所至 結果使套圈表面產生紅色 Fe2O3 或黑色的銹斑 軸承的腐蝕斑則是以后損壞的起點 4 滾動軸承的塑變失效壓痕主要是由于滾動軸承受負荷后 在滾動體和滾道接觸處產生塑性變形 載荷過大時會在滾道表面形成塑性變形凹坑 另外 若裝配不當 也會由于過載或撞擊造成表面局部凹陷 或者由于裝配敲擊 而在滾道上造成壓痕 5 滾動軸承的斷裂失效造成軸承零件的破斷和裂紋的重要原因是由于運行時載荷過大 轉速過高 潤滑不良或裝配不善而產生過大的熱應力 也有的是由于磨削或熱處理不當而導致的 6 滾動軸承的膠合失效滑動接觸的兩個表面 當一個表面上的金屬粘附到另一個表面上的現象稱為膠合 對于滾動軸承 當滾動體在保持架內被卡住或者潤滑不足 速度過高造成摩擦熱過大 使保持架的材料粘附到滾子上而形成膠合 其膠合狀為螺旋形污斑狀 還有的是由于安裝的初間隙過小 熱膨脹引起滾動體與內外圈擠壓 致使在軸承的滾道中產生膠合和剝落 二滾動軸承的振動機理與信號特征 引起滾動軸承振動的因素很多 有與部件有關的振動 也有與制造質量有關的振動 還有與軸承裝配以及工作狀態(tài)有關的振動 如圖7 1所示 我們通過對軸承振動的剖析 找出激勵特點 并通過不同的檢測分析方法的研究 從振動信號中 獲取振源的可靠信息 用以進行滾動軸承的故障診斷 圖7 1滾動軸承振動的時域信號 a 新軸承的振動波形 b 表面劣化后的軸承振動波形 1 軸承剛度變化引起的振動當滾動軸承在恒定載荷下運轉時 如圖7 2 由于其軸承和結構所決定 使系統(tǒng)內的載荷分布狀況呈現周期性變化 如滾動體與外圈的接觸點的變化 使系統(tǒng)的剛度參數形成周期的變化 而且是一種對稱周期變化 從而使其恢復力呈現非線性的特征 由此便產生了分數諧波振動 此外 當滾動體處于載荷下非對稱位置時 轉軸的中心不僅有垂直方向的 而且還有水平方向的移動 這類參數的變化與運動都將引起軸承的振動 也就是隨著軸的轉動 滾動體通過徑向載荷處即產生激振力 這樣在滾動軸承運轉時 由于剛度參數形成的周期變化和滾動體產生的激振力及系統(tǒng)存在非線性 便產生多次諧波振動并含有分諧波成分 不管滾動軸承正常與否 這種振動都要發(fā)生 圖7 2滾動軸承剛度的變化 2 由滾動軸承的運動副引起的振動當軸承運轉時 滾動體便在內外圈之間滾動 軸承的滾動表面雖加工得非常平滑 但從微觀來看 仍高低不平 特別是材料表面產生疲勞斑剝時 高低不平的情況更為嚴重 滾動體在這些凹凸面上轉動 則產生交變的激振力 所產生的振動 既是隨機的 又含有滾動體的傳輸振動 其主要頻率成分為滾動軸承的特征頻率 滾動軸承的特征頻率 即接觸激發(fā)的基頻 完全可以根據軸承元件之間滾動接觸的速度關系建立的方程求得 計算的特征頻率值往往十分接近測量數值 所以在診斷前總是先算出這些值 作為診斷的依據 滾動軸承的特征頻率 內圈旋轉 外圈固定時 1 內圈旋轉頻率 1 Hz2 保持架旋轉頻率 2 3 滾動體自轉頻率 3 4 保持架過內圈頻率 4 5 滾動體通過內圈頻率 5 6 滾動體通過外圈頻率 6 式中 n 內圈轉速 r min z 滾動體個數在故障診斷的實踐中 內圈旋轉頻率 1 滾動體通過內圈頻率 5 滾動體通過外圈頻率 6對表面缺陷有較高的敏感度 是重要的參照指標 圖7 3向心推力球軸承結構簡圖 內圈旋轉 外圈固定 圖7 4滾動軸承內缺陷所激發(fā)的振動波形 3 滾動軸承的早期缺陷所激發(fā)的振動特征滾動軸承內出現剝落等缺陷 滾動體以較高的速度從缺陷上通過時 必然激發(fā)兩種性質的振動 見圖7 4 第一類振動是上節(jié)所講的以結構和運動關系為特征的振動 表現為沖擊振動的周期性 第二類振動是被激發(fā)的以軸承元件固有頻率的衰減振蕩 表現為每一個脈沖的衰減振蕩波 軸承元件的固有頻率取決于本身的材料 結構形式和質量 根據某些資料介紹 軸承元件的固有頻率在20K 60KHz的頻率段 因此 有些軸承診斷儀 就針對這一特點進行信號分析處理 在這一頻段內工作的儀表 利用低頻段信號診斷軸承故障的要點 軸承缺陷所激發(fā)的周期性脈沖的頻率與軸承結構和運動關系相聯系 處于振動信號的低頻段內 在這個頻段內還有軸的振動 齒輪的嚙合振動等各種零件的振動 由于這些振動具有更強的能量 軸承早期缺陷所激發(fā)的微弱周期性脈沖信號往往淹沒在這些強振信號中 給在線故障監(jiān)測系統(tǒng)帶來困難 但是 滾動軸承故障在低頻段的特征還是可以得到的 因為滾動軸承在機器設備中的作用是支撐傳動軸的旋轉 所以滾動軸承故障所激發(fā)的振動必然對軸及軸上的機械零件產生影響 對于轉軸上的零件為齒輪等非轉子類零件的軸而言 其動不平衡量是不隨時間變化的 滾動軸承影響到軸的空間定位 軸承故障將使軸的空間定位出現波動 當軸的工作狀態(tài)處于非重載時 軸的轉頻振動幅值升高 有時還表現為轉頻的2X 3X 5X頻率的振幅升高 這種情況往往預示著滾動軸承出現早期故障 當軸的轉頻振動幅值再次降低時 滾動軸承故障已進入晚期 到了必需更換的程度 三滾動軸承信號分析方法 軸承故障信號的拾取實際上是傳感器及安裝部位和感應頻率段的選擇 傳感器的安裝部位往往選擇軸承座部位 并按信號傳動的方向選擇垂直 水平 軸向布置 這里距故障信號源最近 傳輸損失最小 也是軸 齒輪等故障信號傳輸路徑必經的最近位置 所以幾乎所有的在線故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)都選擇軸承座作為傳感器的安裝部位 由于軸的空間位置波動 也必然影響齒輪等零件的振動 很微弱 幾乎看不見 圖7 5滾動軸承的振動頻譜 傳感器和感應頻率段的選擇 軸承故障信號分布的頻段傳感器和感應頻率段的選擇 如圖7 5所示 這是一個航空軸承通過故障實驗得到的頻譜圖 軸承的故障信號分布在3個頻段 即圖中陰影部分 a 低頻段 在8kHz以下 滾動軸承中與結構和運動關系相聯系的故障信號在這個頻率段 少數高速滾動軸承的信號頻段能延展到B點以外 因為軸的故障信號 齒輪的故障信號也在這個頻段 因而這也是絕大部分在線故障監(jiān)測與診斷系統(tǒng)所監(jiān)測的頻段 b 高頻段 位于 區(qū) 這個頻段的信號是軸承故障所激發(fā)的軸承自振頻率的振動 c 超高頻段 位于 區(qū) 它們是軸承內微裂紋擴張所產生的聲發(fā)射超聲波信號 信號拾取方式 針對不同的信號所處頻段 需采用不同的信號拾取方式 a 監(jiān)測低頻段的信號 通常采用加速度傳感器 由于同時也要拾取其它零件的故障信號 因此采用通用的信號處理電路 儀器 b 監(jiān)測高頻段的信號 其目的是要獲取唯一的軸承故障信號 采用自振頻率在25 30KHz的加速度傳感器 利用加速度傳感器的共振效應 將這個頻段的軸承故障信號放大 再用帶通濾波器將其它頻率的信號 主要是低頻信號 濾除 獲得唯一的軸承故障信號 c 監(jiān)測超高頻段的信號 則采用超聲波傳感器 將聲發(fā)射信號檢出并放大 儀表統(tǒng)計單位時間內聲發(fā)射信號的頻度和強度 一旦頻度或強度超過某個報警限 則判定軸承故障 滾動軸承故障信號分析方法 1 有效值與峰值判別法有效值 滾動軸承振動信號的有效值反映了振動的能量大小 當軸承產生異常后 其振動必然增大 因而可以用有效值作為軸承異常的判斷指標 峰值 有效值指標對具有瞬間沖擊振動的異常是不適用的 因為沖擊波峰的振幅大 并且持續(xù)時間短 用有效值來表示故障特征 其特征并不明顯 對于這種形態(tài)異常的故障特征 用峰值比有效值更適用 2 峰值系數法所謂峰值系數 是指峰值與有效值之比 用峰值系數進行診斷的最大特點 是由于它的值不受軸承尺寸 轉速及負荷的影響 正常時 滾動軸承的峰值系數約為5 當軸承有故障時 可達到幾十 軸承正常 異常的判定可以很方便判別 另外 峰值系數不受振動信號的絕對水平所左右 測量系統(tǒng)的靈敏度即使變動 對示值也不會產生多大影響 3 峭度指標法峭度指標Cq反映振動信號中的沖擊特征 峭度指標Cq峭度指標Cq對信號中的沖擊特征很敏感 正常情況下其值應該在3左右 如果這個值接近4或超過4 則說明機械的運動狀況中存在沖擊性振動 當軸承出現初期故障時 有效值變化不大 但峭度指標值已經明顯增加 達到數十甚至上百 非常明顯 它的優(yōu)勢在于能提供早期的故障預報 當軸承故障進入晚期 由于剝落斑點充滿整個滾道 峭度指標反而下降 也就是對晚期故障不適應 4 沖擊脈沖法 SPM 沖擊脈沖法是利用軸承故障所激發(fā)的軸承元件固有頻率的振動信號 經加速度傳感器的共振放大 帶通濾波及包絡檢波等信號處理 所獲得的信號振幅正比于沖擊力的大小 在沖擊脈沖技術中 所測信號振幅的計量單位是dB 測到的軸承沖擊dBi值與軸承基準值dB0相減 dB0是良好軸承的測定值 dBN dBi dB0沖擊脈沖計的刻度就是用dBN值表示的 軸承的狀況分為三個區(qū) 0 20 dBN表示軸承狀況良好 20 35 dBN表示軸承狀況已經劣化 屬發(fā)展中的損傷期 35 60 dBN表示軸承已經存在明顯的損傷 圖7 6共振解調法的信號變換過程 5 共振解調法共振解調法也稱為包絡檢波頻譜分析法 是目前滾動軸承故障診斷中最常用的方法之一 共振解調法的基本原理可用圖7 6所示信號變換過程中的波形特征來說明 圖 a 為理想的故障微沖擊脈沖信號F t 原始脈沖波 它在時域上的脈寬極窄 幅值很小 而脈沖的頻率成分很豐富 雖然這種脈沖是以T為周期 但在頻譜上卻直接反映不出對應的頻率1 T成分 圖 b 是脈沖信號由傳感器接收后 經過電子高頻諧振器諧振 產生的一組組共振響應波 這是一種振幅被放大了的高頻自由衰減振蕩波 振蕩頻率就是諧振器的諧振頻率 n n 1 Tn 它的最大振幅與故障沖擊的強度成正比 而且每組振蕩波在時域上得到了展寬 振蕩波的重復頻率與故障沖擊的重復頻率相同 圖 c 為振蕩波經過絕對值處理后留下了對應的頻率 但它還不是完全的周期信號 在頻譜上不能形成簡單波形那樣的離散譜線 圖 d 為對圖 c 所示振蕩波再進行包絡檢波處理后的波形 也就是取振蕩波形的包絡線 這個包絡波形就把高頻成分和其他機械干擾頻率剔除掉了 成為純低頻的周期波 波的周期T仍與原始沖擊頻率相對應圖 e 為將圖 d 所示的純低周期包絡波作為新的振動波形進行頻譜分析 獲得明顯的沖擊頻率及其諧波成分的頻譜分析圖 圖7 7兩種信號處理方法比較 例 共振解調法 包絡檢波頻譜分析法 實現包絡檢波的方法有多種 常用的有兩種方法 希爾伯特 Hilbett 變換法和檢波濾波法 圖7 7為204型軸承加了30N軸向力 在試驗裝置上進行測試分析的結果 圖7 7 a 為原信號直接用低頻信號接收法得到的頻譜 圖中譜峰密集 較難尋找出故障的特征頻率 圖7 7 b 為經過包絡檢波后的頻譜圖 清楚地顯示出故障的特征頻率 其中91 25Hz是軸承外圈的間隔頻率 理論計算值為92 5Hz 145Hz 290Hz和436Hz是內圈的間隔頻率及其諧波 該軸承的實際故障是內 外滾道表面上各有一處疲勞剝落 6 頻譜分析法將低頻段測得振動信號 經低通抗疊混濾波器后 進行FFT快速富里葉變換 得到頻譜圖 根據滾動軸承的運動關系式計算得到各項特征頻率 在頻譜圖中找出 觀察其變化 從而判別故障的存在與部位 需要說明的是 各種特征頻率都是從理論上推導出來的 而實際上 由于軸承的各幾何尺寸會有誤差 加上軸承安裝后的變形 FFT計算誤差等因素 使得實際的頻率與計算所得的頻率會有某些出入 所以在頻譜圖上尋找各特征頻率時 需在計算的頻率值上找其近似的值來作診斷 圖7 8故障軸承與完好軸承的頻譜圖對比a 故障軸承b 完好軸承 例如 圖7 8a 是一個外環(huán)有劃傷的軸承頻譜圖 明顯看出其頻譜中有較大的周期成分 其基頻為184 2Hz 圖7 8b是與該軸承同型號的完好軸承的頻譜圖 通過比較可以看出 當出現故障后頻譜圖上有較高階諧波 在此例中出現了184 2Hz的5階諧波 且在736 9Hz上出現了諧波共振現象 需要指出的是 圖7 8是一個在實驗室作出的圖形 實際工業(yè)現場的信號是極復雜的 包含了諸多軸 齒輪等強振信號 而滾動軸承的故障信號因為強度太小 而被淹沒 只有機構相對簡單的機械 如低轉速的水泵 才能復現與圖7 8相似的頻譜圖 滾動軸承原故障信號弱 并不意味常規(guī)的FFT信號分析技術對滾動軸承的故障診斷束手無策 我們都知道滾動軸承以其尺寸精度固定了轉軸的軸心空間位置 一旦滾動軸承內的故障引發(fā)振動 必然影響轉軸的軸心位置 導致對應軸轉動頻率的振幅加大 若能排除軸上其他零件的原因 例如齒輪的轉子不平衡力是不隨時間變化的 即可診斷出軸承故障 軸上的齒輪等零件的振動也會受到軸承振動的影響 導致自身的振動出現幅值增大 諧頻成分增多的現象 7 倒頻譜分析法對于一個復雜的振動情況 其諧波成分更加復雜而密集 僅僅去觀察其頻譜圖 可能什么也辨認不出 這是由于各運動件在力的相互作用下各自形成特有的特征頻率 并且相互疊加與調制 因此在頻譜圖上則形成多族諧波成分 如果應用倒頻譜則較易于識別 倒頻譜 對于存在調頻 調幅現象的信號 其功率譜上會出現周期分量或等間隔的旁瓣 利用倒譜分析方法 對功率譜上的周期分量進行再處理 找出功率譜上不易發(fā)現的問題 處理過程 例 圖7 9a 是內圈軌道上有疲勞損傷和滾子有凹坑缺陷軸承的振動時間歷程 圖7 9b則是其頻譜圖 該圖不便識別 圖7 9c是其倒頻譜 明顯看出有106Hz及26 39Hz成分 理論計算上滾子故障頻率為106 35Hz及內圈故障頻率為26 35Hz 在此看出 倒頻譜反映出的故障頻率與理論幾乎完全一致 在滾動軸承故障信號分析中 由于存在著明顯的調制現象 并在頻譜圖中形成不同族的調制邊帶 當內圈有故障時是則內圈故障頻率構成調制邊帶 當滾子有故障時 則又以滾子故障頻率構成另一族調制邊帶 因此軸承故障的倒頻譜診斷方法可以提供有效的預報信息 圖7 9倒頻譜分析的有效性示意圖 四滾動軸承故障診斷案例 圖7 26吐絲機傳動簡圖 滾動軸承故障診斷案例 2006年6月27日 某鋼鐵公司高速線材軋制線上的吐絲機 軸發(fā)生軸承碎裂事故 被迫停產檢修 事后檢視在線故障診斷監(jiān)測系統(tǒng) 發(fā)現早在4月13日時域峰值指標狀態(tài)監(jiān)測已經發(fā)出紅色警報 圖7 26是吐絲機傳動簡圖 作為事后調查 欲對所有故障監(jiān)測指標作一下回顧 以便認識哪些指標對這類故障信息敏感 所以將各項時域監(jiān)測指標列舉分析如下 1 時域指標趨勢分析 1 6 5鋼吐絲機a35測點峰值趨勢圖由圖7 27可見 在2 6月份軋 6 5鋼時 吐絲機a35測點時域峰值從4月13日 50m s 開始有所上升 到4月25日達到85m s 此后到5月6日已達到260m s 以上 并且到吐絲機軸承出現損壞事故前在線系統(tǒng)一直連續(xù)出現紅色警報 均在200m s 以上 圖7 27峰值指標趨勢圖 2 軋 6 5鋼吐絲機a35水平測點峰值系數趨勢圖由圖7 28可見 在2 6月份軋 6 5鋼時 吐絲機a35水平測點峰值系數在4月13日之前維持在5以下 到4月16日達到10 此后到5月25日之間一直維持在6 5以上 軸承在正常狀態(tài)下的峰值系數為5左右 說明吐絲機在4月13日時已有故障隱患了 到5月25日后吐絲機a35測點峰值系數又降到5以下 說明此時軸承到已經損壞了 圖7 28峰值系數趨勢圖 3 軋 6 5鋼吐絲機a35測點峭度指標趨勢圖由圖7 29可見 在2 6月份軋 6 5鋼時 吐絲機a35測點峭度在4月13日之前維持在5以下 到4月16日達到14 此后到5月25日之間一直維持在6 5以上 軸承在正常狀態(tài)下的峭度為3左右 說明吐絲機在4月13日 9 4 時已有故障隱患了 到5月25日后吐絲機a35測點峭度又降到5以下 說明此時軸承到已經損壞了 由以上分析可見 從峰值 峰值系數 峭度三個時域指標都可看出吐絲機軸承在4月13日時已有故障隱患了 在5月初到5月25日是軸承逐漸損壞時期 若在這個時期能夠對吐絲機進行必要的檢查 就可避免6月27日軸承碎裂事故的發(fā)生 圖7 29峭度指標趨勢圖 2 頻域指標趨勢分析 軋 6 5鋼吐絲機II軸軸頻幅值趨勢圖由圖7 30可見 在2 6月份軋 6 5鋼時 吐絲機II軸轉動頻率的幅值在4月24日之前維持在0 25m s2以下 4月24日開始上升 達到0 4m s2 到5月6日達到9 659m s2 此后到6月27日之間一直維持在8 5m s2以上 6月6日最高達到30 82m s2 說明吐絲機在4月24日 0 4 時已有故障隱患了 到5月6日幅值發(fā)生突變 增大了20多倍 說明此時吐絲機軸承已經損壞了 圖7 30II軸軸頻幅值趨勢圖 3 譜圖分析 1 a35測點正常時的時域波形及頻譜圖 軋 6 5鋼 圖7 31 a 吐絲機06年3月9日19 00時域波形圖 圖7 31 b 吐絲機06年3月9日19 00頻域波形圖 特征頻率表1 特征頻率表1 圖7 31軋 6 5鋼時轉速 1071r min 吐絲機a35測點譜圖數據 圖7 31顯示為吐絲機3月9日19 00的時域和頻域波形圖 吐絲機II軸 高速軸 轉動頻率的振幅為0 151m s 并且II軸軸頻的2 5 7倍頻的振幅較為突出 見特征頻率表1 這時II軸已有輕微松動故障了 由于振幅相對很低 不易看出 2 a35測點峰值明顯上升時的時域波形及頻譜圖 軋 6 5鋼 圖7 32 a 吐絲機06年4月25日4 00時域波形圖 圖7 32 b 吐絲機06年4月25日4 00頻域波形圖 特征頻率表2 特征頻率表2 圖7 32軋 6 5鋼時轉速 1052r min 吐絲機a35測點譜圖數據 圖7 32顯示為吐絲機4月25日4 00的時域和頻域波形圖 吐絲機II軸 高速軸 轉動頻率的振幅為0 386m s 并且II軸軸頻的2 5 7倍頻幅值較為突出 見特征頻率表2 與3月9日波形圖相比 II軸 高速軸 軸轉動頻率的振幅上升了2倍多 且II軸轉動頻率的2 5 7倍頻幅值也相對上升了 表明吐絲機II軸松動故障在逐漸加重 3 a35測點峰值上升非常大時的時域波形及頻譜圖 軋 6 5鋼 圖7 33吐絲機06年5月6日10 00時域和頻域波形圖 特征頻率表3 特征頻率表3 圖7 33軋 6 5鋼時轉速 1063r min 吐絲機a35測點譜圖數據 圖7 33顯示為吐絲機5月6日10 00的時域和頻域波形圖 吐絲機II軸 高速軸 轉動頻率的振幅為9 659m s 并伴有II軸轉動頻率的2 3倍頻振幅較為突出 見特征頻率表3 與4月25日波形圖相比 II軸 高速軸 軸轉動頻率振幅上升了20多倍 且II軸轉動頻率的2 3倍頻振幅也相對上升了 表明吐絲機II軸上軸承已經損壞了 這個時間距軸承破碎還有40多天 而且頻譜圖上已有極明顯的故障征兆 低頻段升高20倍 使高頻振幅都壓下去了