艾默生CSI2140/CSI2130 在軸承故障診斷中的應(yīng)用
Peakvue技術(shù)是近年發(fā)展起來的一項(xiàng)新的信號(hào)采集與處理技術(shù), 它可以有效診斷滾動(dòng)軸承和齒輪的早期故障。大量監(jiān)測(cè)實(shí)踐表明:與傳統(tǒng)的共振解調(diào)技術(shù)相比, 它具有顯著的優(yōu)點(diǎn),能發(fā)現(xiàn)更多的設(shè)備問題。我們所采用的CSI2130雙通道數(shù)據(jù)采集器中就包含Peakvue檢測(cè)技術(shù)。它是一種捕捉給定時(shí)間間隔里時(shí)域波形峰值的振動(dòng)信號(hào)分析方法。當(dāng)出現(xiàn)金屬對(duì)金屬的撞擊時(shí),會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力波。早期的疲勞剝落、齒輪和軸承缺陷、摩擦磨損和沖擊等都會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力波。******技術(shù)PeakVue正是通過采集和監(jiān)測(cè)這些短暫的應(yīng)力波,獲得其峰值及出現(xiàn)的頻率,并轉(zhuǎn)換為頻譜進(jìn)行分析。Peakvue技術(shù)可以檢測(cè)出軸承的早期故障及軸承或齒輪的潤(rùn)滑狀態(tài),并可以準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)出故障的嚴(yán)重程度,跟蹤Peakvue趨勢(shì)就可以準(zhǔn)確地判斷出軸承故障的發(fā)展進(jìn)程,也能夠幫助洞察發(fā)展中的裂紋和其他的結(jié)構(gòu)缺陷。
2、P-2103/1電機(jī)軸承(型號(hào)6319/Z2)保持架故障
在2009年12月10號(hào),三聯(lián)合強(qiáng)制循環(huán)熱水泵P-2103/1監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)該泵電機(jī)軸承雜音大,電機(jī)遠(yuǎn)端軸承的Peakvue值從之前的0.2突然長(zhǎng)到2.5,時(shí)域波形有明顯的沖擊,存在明顯的軸承保持架故障特征頻率。如下圖所示
圖1:電機(jī)后軸承位置Peakvue值趨勢(shì)、頻譜及時(shí)域單峰波形
上圖看出軸承Peakvue值由12月9日的0.115突然增大到2.57,頻譜圖顯示19.51Hz及其倍頻,經(jīng)計(jì)算為軸承6319/Z2保持架故障特征頻率。
判斷為該泵電機(jī)遠(yuǎn)端軸承保持架磨損,顯示出保持架有損壞,測(cè)試中有沖擊,現(xiàn)場(chǎng)聽到明顯雜音,建議車間停泵修理。
軸承拆檢后,可以看到軸承保持架已經(jīng)松脫,引起軸承保持架碰磨軸承內(nèi)圈,產(chǎn)生明顯的邊緣磨損卷邊。
3、300-P-203A電機(jī)軸承(型號(hào)6316)內(nèi)、外滾道面故障
2009年12月31日,監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)二聯(lián)合車間泵300-P-203A的電機(jī)靠聯(lián)軸器側(cè)的振動(dòng)有明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì),且伴有軸承雜音,泵側(cè)振動(dòng)基本無變化。
圖2:泵300-P-203A電機(jī)靠聯(lián)軸器側(cè)垂直、水平、軸向三個(gè)方向的振動(dòng)趨勢(shì)圖
上圖中:******點(diǎn)為2009年12月31日振動(dòng)值,2010年1月5日為電氣更換潤(rùn)滑脂后的數(shù)值,從圖中可以看出該處徑向和軸向的振動(dòng)變化趨勢(shì)一致,換油后對(duì)振動(dòng)改善不大。
圖3:電機(jī)更換潤(rùn)滑脂前后的波形變化圖
電機(jī)更換潤(rùn)滑脂前后的時(shí)域波形對(duì)比,沖擊值沒有明顯改善,換油后沖擊仍然很大,且圖形上更清晰的顯示出振動(dòng)沖擊,排除了缺油故障。
圖4:軸承Peakvue頻譜圖顯示軸承外滾道故障
圖5:軸承Peakvue頻譜圖顯示軸承內(nèi)滾道故障
顯示存在明顯的軸承故障特征頻率,153Hz為該處軸承的外滾道故障特征頻率,244Hz為該處軸承的內(nèi)滾道故障特征頻率。綜上判斷,是該泵電機(jī)靠聯(lián)軸器端的軸承內(nèi)外滾道面缺陷,引起電機(jī)側(cè)振動(dòng)增長(zhǎng),更換潤(rùn)滑脂,故障仍然存在,建議拆檢電機(jī)更換軸承。
軸承拆檢后,看到明顯的軸承內(nèi)、外滾道故障
4、三聯(lián)合車間粗汽油泵P-2203/2泵側(cè)出口端(軸承型號(hào)7314)潤(rùn)滑油質(zhì)臟
2009年12月30日監(jiān)測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)三聯(lián)合P-2203/2泵側(cè)出口端軸承波形上但突然出現(xiàn)沖擊信號(hào),Peakvue值突然增大,從0.4到0.7,沖擊幅值從3突然漲到8,呈現(xiàn)明顯的沖擊,但振動(dòng)基本無變化,如下圖所示
圖6:Peakvue值趨勢(shì)顯示幅值突然增大
圖7:振動(dòng)烈度幅值無明顯增大
圖8:軸承Peakvue單峰波形突然增大且有沖擊
圖9:軸承Peakvue頻譜圖顯示軸承保持架故障
泵側(cè)振動(dòng)無明顯的變化,波形沖擊自相關(guān)后無明顯地沖擊,判斷出該故障可能來自于潤(rùn)滑故障,通知車間徹底更換潤(rùn)滑油,12月31號(hào)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示,Peakvue值恢復(fù)至0.4,保持架故障特征頻率消失。
5、結(jié)論
Peakvue技術(shù)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)滾動(dòng)軸承故障,通過監(jiān)控振動(dòng)的趨勢(shì)變化,使故障診斷更加準(zhǔn)確,Peakvue技術(shù)多參數(shù)多角度分析,取得較準(zhǔn)確的診斷結(jié)果。