艾默生CSI2140/CSI2130 在軸承故障診斷中的應用
Peakvue技術是近年發展起來的一項新的信號采集與處理技術, 它可以有效診斷滾動軸承和齒輪的早期故障。大量監測實踐表明:與傳統的共振解調技術相比, 它具有顯著的優點,能發現更多的設備問題。我們所采用的CSI2130雙通道數據采集器中就包含Peakvue檢測技術。它是一種捕捉給定時間間隔里時域波形峰值的振動信號分析方法。當出現金屬對金屬的撞擊時,會出現應力波。早期的疲勞剝落、齒輪和軸承缺陷、摩擦磨損和沖擊等都會產生應力波。******技術PeakVue正是通過采集和監測這些短暫的應力波,獲得其峰值及出現的頻率,并轉換為頻譜進行分析。Peakvue技術可以檢測出軸承的早期故障及軸承或齒輪的潤滑狀態,并可以準確地預測出故障的嚴重程度,跟蹤Peakvue趨勢就可以準確地判斷出軸承故障的發展進程,也能夠幫助洞察發展中的裂紋和其他的結構缺陷。
2、P-2103/1電機軸承(型號6319/Z2)保持架故障
在2009年12月10號,三聯合強制循環熱水泵P-2103/1監測中發現該泵電機軸承雜音大,電機遠端軸承的Peakvue值從之前的0.2突然長到2.5,時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:電機后軸承位置Peakvue值趨勢、頻譜及時域單峰波形
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,經計算為軸承6319/Z2保持架故障特征頻率。
判斷為該泵電機遠端軸承保持架磨損,顯示出保持架有損壞,測試中有沖擊,現場聽到明顯雜音,建議車間停泵修理。
軸承拆檢后,可以看到軸承保持架已經松脫,引起軸承保持架碰磨軸承內圈,產生明顯的邊緣磨損卷邊。
3、300-P-203A電機軸承(型號6316)內、外滾道面故障
2009年12月31日,監測發現二聯合車間泵300-P-203A的電機靠聯軸器側的振動有明顯的增長趨勢,且伴有軸承雜音,泵側振動基本無變化。
圖2:泵300-P-203A電機靠聯軸器側垂直、水平、軸向三個方向的振動趨勢圖
上圖中:******點為2009年12月31日振動值,2010年1月5日為電氣更換潤滑脂后的數值,從圖中可以看出該處徑向和軸向的振動變化趨勢一致,換油后對振動改善不大。
圖3:電機更換潤滑脂前后的波形變化圖
電機更換潤滑脂前后的時域波形對比,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為該處軸承的內滾道故障特征頻率。綜上判斷,是該泵電機靠聯軸器端的軸承內外滾道面缺陷,引起電機側振動增長,更換潤滑脂,故障仍然存在,建議拆檢電機更換軸承。
軸承拆檢后,看到明顯的軸承內、外滾道故障
4、三聯合車間粗汽油泵P-2203/2泵側出口端(軸承型號7314)潤滑油質臟
2009年12月30日監測時發現三聯合P-2203/2泵側出口端軸承波形上但突然出現沖擊信號,Peakvue值突然增大,從0.4到0.7,沖擊幅值從3突然漲到8,呈現明顯的沖擊,但振動基本無變化,如下圖所示
圖6:Peakvue值趨勢顯示幅值突然增大
圖7:振動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
泵側振動無明顯的變化,波形沖擊自相關后無明顯地沖擊,判斷出該故障可能來自于潤滑故障,通知車間徹底更換潤滑油,12月31號監測結果顯示,Peakvue值恢復至0.4,保持架故障特征頻率消失。
5、結論
Peakvue技術能及時發現滾動軸承故障,通過監控振動的趨勢變化,使故障診斷更加準確,Peakvue技術多參數多角度分析,取得較準確的診斷結果。