辛廣文
(神華寧煤礦山機械制造維修中心,銀川 750000)
摘 要:在煤礦的旋轉(zhuǎn)機械中,滾動軸承是Z為普通的一種,也是Z易造成損環(huán)的一種機械零件,它產(chǎn)生的故障在所有的機械設(shè)備故障中是占了很大比例的。所以,滾動軸承的故障分析和防治措施收到了相當(dāng)大的重視。又因為軸承的使用狀況、安裝的情況和載荷等等因素,測得的信號往往是含有多種的干擾信號。因此,對診斷產(chǎn)生了一定的難度。
關(guān)鍵詞:煤礦機械;滾動軸承;故障分析;防治措施
1 煤礦機械滾動軸承的故障分析方法
1.1 如需確認(rèn)軸承故障的程度及軸承故障的具體部位,并需研究故障產(chǎn)生的原因及發(fā)展趨勢等,就需要采用精密診斷法其測試系統(tǒng)圖。
壓電式加速度計是一個傳感器,將軸承座上的振動信號拾出經(jīng)電荷放大器進(jìn)行放大,這時所得到的信號中即有軸承損傷所激發(fā)的高頻共振信號,也有機器的振動信號以及干擾信號,這時信號的信噪比很小,有用的高頻共振衰減信號淹沒在強大的低頻振動信號當(dāng)中。當(dāng)通過高通濾波器以后,僅留下了高頻衰減振蕩信號,這樣大大提高了信噪比,又經(jīng)過包絡(luò)線檢波器,這時高頻振蕩信號變?yōu)榱说皖l周期信號,Z后再經(jīng)頻譜分析儀對其進(jìn)行頻譜分析。通過所得出信息,可找到軸承故障。特征頻率根據(jù)這些頻率與軸承損傷沖擊重復(fù)頻率相比較,就能分析出軸承故障的部位,再根據(jù)這些頻率所對應(yīng)的幅值的大小,便可判斷出軸承故障的程度。目前國內(nèi)外已開發(fā)出了振動數(shù)據(jù)采集器,將以上的測試系統(tǒng)的各部分都集中為一臺儀器之中,其中得到包絡(luò)解調(diào)信號后,經(jīng)轉(zhuǎn)換送入單片機內(nèi),利用軟件進(jìn)行頻譜分析,所以使用起來十分方便。如果為了更進(jìn)一步的精密分析,還可將數(shù)據(jù)采集器采集到的信號,通過接口電路回送至上位電子計算機內(nèi)通過相應(yīng)的軟件或是通過軸承故障診斷專家系統(tǒng),可以自動地診斷出軸承的故障部位,定量地給出軸承故障的程度,以及故障產(chǎn)生的原因,并可予報故障發(fā)展的趨勢,以指導(dǎo)維修工作如果在重點機器上還可以實現(xiàn)在線診斷,可同時對數(shù)十個測點進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測和分析,并具備報警提示功能。
1.2 進(jìn)行軸承精密診斷所需儀器比較昂貴,需要的操作人員的素質(zhì)較高,所以適宜專業(yè)人員。而在工廠生產(chǎn)中更實際的是車間的工人或技術(shù)人員進(jìn)行軸承監(jiān)測。因此除了以上所介紹的精密診斷方法外,還有一種簡易診斷法。這種方法的測試系統(tǒng)前一部分與精密診斷一樣,只不過通過共振解調(diào)以后,不進(jìn)行頻譜分析,而是通過共振解調(diào)波的幅仇的大小來初步診斷軸承的故障程度,表示其特征量的參數(shù)稱作dBN(單位為Db.),軸承簡易診斷儀也是將測試系統(tǒng)的谷部分集中于一臺儀器之下,Z典型的為我國航天部G33所生產(chǎn)的CMJ-1型沖擊脈沖計,使用這種儀器是根據(jù)所測得的dBN值來判斷軸承的故障程度,當(dāng)dBN的值在0-20Db時,表示軸承無損傷或極細(xì)小損傷期。在20-35Db時為發(fā)展中的損傷期。35Db以上為損傷期。通常只要小于50Db,軸承都可使用,但當(dāng)值大于50Db時,說明軸承進(jìn)入了破壞期,就必須報廢而更換新軸承了。通過大量滾動軸承故障診斷的實例說明,不論采用簡易診斷還是精密診斷,確實是軸承工作狀態(tài)監(jiān)測的有利手段。當(dāng)然除了共振解調(diào)法以外還有其它的方法,比如可采用光導(dǎo)纖維傳感器監(jiān)測軸承,也可采用測溫的方法、測接觸電阻的方法以及測潤滑劑和測磨損等方法。在必要時可同時采用多種方法,互相對照、綜合分析,將會得到更加滿意的結(jié)果。
2 煤礦機械滾動軸承故障的防治措施
任何機器零件都是有一定的使用壽命,滾動軸承也不例外,在正常情況下也必須定期更換。但是,調(diào)研結(jié)果表明,很多滾動軸承根本未達(dá)到其預(yù)期的工作壽命,幾個月,甚至幾天便損壞,對這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因及對策分析如下:
2.1 必須要控制軸承質(zhì)量。以SKF軸承為例,由于不可靠的供貨渠道、不嚴(yán)格的進(jìn)貨質(zhì)量檢查等原因,致使一些假冒的SKF劣質(zhì)軸承進(jìn)入煤礦大修設(shè)備中,這必將造成軸承的過早失效,給機器帶來極大的隱患。因此,必須建立正當(dāng)?shù)摹⒖煽康暮头€(wěn)定的供貨渠道,健全進(jìn)貨時和維修裝配前的軸承質(zhì)量檢驗制度,把質(zhì)量不合格的軸承排除在外。
2.2 正確調(diào)整軸承的間隙。合理的軸承間隙是保證工作可靠性和迥轉(zhuǎn)精度的關(guān)鍵問題,必須根據(jù)機器的工況條件,考慮到熱變形、受力變形等因素正確調(diào)整。間隙過小會造成軸承過熱,軸件熱伸長得不到補償而彎曲和軸向負(fù)加載荷增大等弊病間隙過大,除造成轉(zhuǎn)軸徑向跳動、軸向竄動加大,還會引起軸承滾動體受力嚴(yán)重不均勻,致使軸承過早損壞。此外,位于非承載區(qū)的滾動體由于間隙過大,其自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)狀態(tài)將惡化,給保持架帶來附加力,往往會造成保持架損壞。因此,必須從高度重視軸承間隙的調(diào)整工作,設(shè)計、制造部門應(yīng)制訂出有關(guān)機器軸承間隙的合理數(shù)值及調(diào)整、檢驗方法、以指導(dǎo)使用單位的維修工作。
2.3 合理的管理軸承潤滑。合理的潤滑是保證軸承正常工作的有效措施,它可減少軸承的磨損,增加軸承能力和使用壽命。煤礦機械大多數(shù)屬于中、低速、重載設(shè)備,對軸承的潤滑脂或潤滑油的類型及注人時也應(yīng)提出相應(yīng)的要求,必須合理地使用。然而,一些單位對該問題缺乏應(yīng)有的認(rèn)識,管理不善,造成油脂的不正確代用或亂用,使軸承壽命大大降低。這一問題,必須引起重視。
2.4 對軸承的狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測,加強日常的維護(hù)。軸承良好的工作狀態(tài)是保證機器可靠運行的一個重要方面。盡管各單位對機電設(shè)備的維護(hù)均制訂有規(guī)章制度,但一些單位執(zhí)行不得力,當(dāng)生產(chǎn)與維護(hù)發(fā)生矛盾時,總是以生產(chǎn)為主,延誤及時的維護(hù),致使軸承帶病工作,加強的軸承的損壞,甚至造成惡性事故。
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來源:《價值工程》2010年第36期