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轴承知识

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滚动轴承的加速度点检标准

2020-02-22
彭求旺
  机械振动的强度和幅值可以用位移、速度和加速度表示。此外,已经说明大多数设备故障是部件疲劳的结果,振动速度是振动疲劳的直接度量,而且,事实上绝大多数机械振动标准都是基于振动速度。至此,会出现一个明显的问题:“为什么要测量位移和加速度呢?”答案其实很简单,虽然大部分设备的故障是与振动速度直接相关的疲劳的结果,但还有另外两种原因可以造成设备故障:即应力和力,它们分别与振动位移和加速度相关。下面主要讨论采用振动加速度检测受力故障的场合。
  一、采用振动加速度检测受力故障的场合
  应力与偏移量的关系以及疲劳与振动速度的关系是十分简单和直观的。也许,说明力作为故障原因的一个简单方法就是用锤子敲击物体,冲击可能不会产生很大的偏移或者振动速度,但是,造成的破坏可能相当大。由我们学过的教科书可知,力等于质量乘以加速度(F=M×A)。根据这个公式,很明显,振动加速度与力直接成正比。因为振动加速度的增加与振动频率的平方成正比,所以,高频振动时可以产生很大的激振力,尽管那时的位移和速度可能相当小。过大的力通常会使得零部件表面变形,加速度值的升高,对于滚动轴承来说,一般预示着疲劳的产生。早期的轴承疲劳,可能在速度或位移上并没有特别明显的表现,随疲劳的发展,轴承的振动速度峰值将会有明显的增大(而振动位移可能一直不会有较明显的增大),且当其加速度超过某量值的时候,则到了最佳的检修更换轴承的时机;对于摩擦问题,特别是不稳定的摩擦问题,由于不稳定的冲击信号,一般也可能造成加速度的升高和波动,对于简单结构的转动设备而言,这类问题通常出现在轴承润滑上。
  既然加速度这么重要,对于现场点检人员来说,有标准吗,据我所知,加速度并没有国际和国家标准,但有一些诊断服务公司制定的滚动轴承标准,如图1。
图1 滚动轴承标准
  使用本标准的几点说明:
  1)使用本标准时,须根据(转速×转轴轴颈直径)之积与实测的轴承加速度值来确定轴承状态。
  2)标准把轴承状态分成三个等级:A(良)、B(注意)、C(危险)。
  3)测量参数采用加速度。
  每台设备具有差异性,即使同型号的两台设备,由于其运行环境等其它因素,同一轴承故障,同样的损伤程度,其加速度值却会有很大的不同。但至少我们可以早期发现问题,跟踪问题,掌握缺陷的发展状况。
  具体的来说,就是用我们简易的振动表测量振动速度、位移、加速度三个量值进行比较,若速度、位移较小,而加速度较大,同时与其它轴承的加速度值相比较,该轴承的加速度值明显突出,说明该轴承存在高频冲击信号(高频信号的一个主要特点就是衰减较快,不易传递到其它轴承),特别是对于变速箱的多个轴承而言效果尤为明显。
  值得注意的是轴承加速度值高并不意味着轴承的损坏,对于有些轴承由于从安装开始就存在此种现象,特别是新安装的轴承,主要还是看发展趋势;另外轴承润滑问题引起的加速度值升高现象普遍存在,其区分方法是注入新的润滑油,观察振动变化情况。
  以个人的经验,单纯的加速度值高,即使确定是轴承问题,也不必紧张,可以跟踪监视,不同的故障发展趋势不同,其发展过程可能非常缓慢。只有当该频率的振动速度值也逐步升高时,说明该轴承应准备更换了。
(来源:煤化干熄焦运行技术交流学习平台)
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