軸承故障發(fā)生的四個(gè)階段，何時(shí)更換軸承最好？
軸承故障發(fā)生的四個(gè)階段，何時(shí)更換軸承最好？
- 2020/12/28 14:42:46
滾動(dòng)軸承在旋轉(zhuǎn)機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛，同時(shí)也是最易損壞的元件之一。旋轉(zhuǎn)機(jī)械的許多故障都與滾動(dòng)軸承有關(guān)，軸承的工作好壞對(duì)機(jī)械的工作狀態(tài)有很大影響，其缺陷會(huì)導(dǎo)致設(shè)備產(chǎn)生異常振動(dòng)和噪聲，嚴(yán)重時(shí)甚至損壞設(shè)備。對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行正確的狀態(tài)監(jiān)測(cè)及診斷，是現(xiàn)代化企業(yè)的設(shè)備優(yōu)化管理及預(yù)知維修的一個(gè)重要方面。
滾動(dòng)軸承故障發(fā)展的四個(gè)階段：
對(duì)應(yīng)滾動(dòng)軸承的結(jié)構(gòu)組成，滾動(dòng)軸承有4種故障頻率：滾動(dòng)軸承保持架故障頻率，滾動(dòng)軸承滾動(dòng)體故障頻率，滾動(dòng)軸承外圈故障頻率，滾動(dòng)軸承內(nèi)圈故障頻率。對(duì)于這些軸承故障頻率的求取，有專(zhuān)門(mén)的數(shù)學(xué)計(jì)算公式，不過(guò)在實(shí)際工作中計(jì)算比較麻煩，較方便的方法是利用專(zhuān)門(mén)的軟件獲得，如美國(guó)羅克韋爾自動(dòng)化公司的軟件中就帶有該功能插件，只要輸入軸承型號(hào)及生產(chǎn)廠家等信息，就可得到對(duì)應(yīng)的各種軸承故障頻率。
第一階段，即軸承開(kāi)始出現(xiàn)故障的萌芽階段，這時(shí)溫度正常，噪聲正常，振動(dòng)速度總量及頻譜正常，但尖峰能量總量及頻譜有所征兆，反映軸承故障的初始階段。這時(shí)真正的軸承故障頻率出現(xiàn)在超聲段大約20-60khz范圍。
第二階段，溫度正常，噪聲略增大，振動(dòng)速度總量略增大，振動(dòng)頻譜變化不明顯，但尖峰能量有大的增加，頻譜也更加突出。這時(shí)的軸承故障頻率出現(xiàn)在大約500hz-2khz范圍。
第三階段，溫度略升高，可耳聽(tīng)到噪聲，振動(dòng)速度總量有大的增加，且振動(dòng)速度頻譜上清晰可見(jiàn)軸承故障頻率及其諧波和邊帶，另振動(dòng)速度頻譜上噪聲地平明顯升高，尖峰能量總量相比第二階段變得更大、頻譜也更加突出。這時(shí)的軸承故障頻率出現(xiàn)在大約0-1khz范圍。建議于第三階段后期予以更換軸承，那么此時(shí)應(yīng)該已經(jīng)出現(xiàn)肉眼可以看到的磨損等滾動(dòng)軸承故障特征。
第四階段，溫度明顯升高，噪聲強(qiáng)度明顯改變，振動(dòng)速度總量和振動(dòng)位移總量明顯增大，振動(dòng)速度頻譜上軸承故障頻率開(kāi)始消失，被更大的隨機(jī)的寬帶高頻噪聲地平取代；尖峰能量總量迅速增大，并可能出現(xiàn)一些不穩(wěn)定的變化。絕不能讓軸承在故障發(fā)展的第四階段中運(yùn)轉(zhuǎn)，否則將可能發(fā)生災(zāi)難性破壞。
根據(jù)研究結(jié)果，一般的，如果滾動(dòng)軸承的整個(gè)使用壽命是那么從軸承安裝投入使用時(shí)計(jì)起，在它的前>80%壽命時(shí)間段內(nèi)，軸承是一切正常的。而接下來(lái)對(duì)應(yīng)滾動(dòng)軸承故障發(fā)展，其剩余壽命在第一階段為10% ～>20%L10，第二階段為5%-10%L10，第三階段為1%～5%L10，第四階段約為1h或者1%L10。
因此，在實(shí)際工作中面臨軸承問(wèn)題時(shí)，考慮到軸承故障發(fā)展的第四階段具有不可預(yù)見(jiàn)的突發(fā)危害性，建議于第三階段后期予以更換軸承，這樣既可以避免故障的擴(kuò)大和更嚴(yán)重事故的發(fā)生，又能盡量保證滾動(dòng)軸承的使用壽命，并且根據(jù)此時(shí)軸承上也已經(jīng)出現(xiàn)肉眼可以看到的磨損、零部件損壞等滾動(dòng)軸承故障特征，比較有說(shuō)服力。至于軸承故障發(fā)展的第三階段后期的識(shí)別，則需要依據(jù)上述理論特征再結(jié)合實(shí)際的溫度、噪聲、速度譜、尖峰能量譜、速度和尖峰能量的總量趨勢(shì)及實(shí)際經(jīng)驗(yàn)予以綜合考慮。
軸承報(bào)修時(shí)機(jī)的確定方法
軸承是否應(yīng)予報(bào)修的具體判斷方法，即軸承已獲充分利用而臨近破壞出現(xiàn)的具體判斷方法如下：
1)利用軸承工作狀態(tài)監(jiān)控儀器
利用諸如鐵譜儀或SPM或I-ID—1型軸承工作狀態(tài)監(jiān)控儀器來(lái)判斷軸承的工作狀態(tài)和決定軸承何時(shí)應(yīng)予報(bào)修，這是最方便也較可靠的方法。.
例如當(dāng)使用HD—1型儀器時(shí)，當(dāng)指針由警告區(qū)接近危險(xiǎn)區(qū)，而在采取改進(jìn)潤(rùn)滑等措施后指針并未返回時(shí)，便可判明是軸承本身的問(wèn)題，此時(shí)可趁尚未進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)時(shí)，將軸承報(bào)修。究竟距危險(xiǎn)區(qū)多遠(yuǎn)開(kāi)始報(bào)修，可由經(jīng)驗(yàn)調(diào)整。
利用這樣的儀器，可以充分利用軸承工作潛力，及時(shí)將軸承報(bào)修，并可避免故障發(fā)生，是安全而經(jīng)濟(jì)的。
2)利用簡(jiǎn)單工具監(jiān)聽(tīng)
在不具備上述儀器的場(chǎng)合，操作人員可以手持圓棒或扳手等工具抵觸最接近軸承的機(jī)器外殼部位，將耳朵恥于工具上監(jiān)聽(tīng)由工具傳來(lái)的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)聲，當(dāng)然使用醫(yī)用聽(tīng)診器改裝也可以。
正常的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)聲應(yīng)當(dāng)是均勻,平穩(wěn)不刺耳的聲音,而不正常的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)聲則有各式各樣的斷續(xù),沖擊性或刺耳的聲音.首先要習(xí)慣于正常的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)聲,然后就能把握判斷不正常的的軸承運(yùn)轉(zhuǎn)聲，而后通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的累積，又進(jìn)一步能分析出什么樣的不正常聲音對(duì)應(yīng)于什么樣的軸承不正?，F(xiàn)象