滾動軸承故障的振動信號分析診斷方法

滾動軸承的監(jiān)測診斷技術(shù)有很多種，如振動信號分析診斷、聲發(fā)射診斷、油液分析診斷、光纖監(jiān)測診斷等，它們各具特點(diǎn)，其中振動信號分析診斷技術(shù)應(yīng)用。  
    滾動軸承的振動信號分析故障診斷方法可分為簡易診斷法和精密診斷法兩種。簡易診斷的目的是初步判斷被列為診斷對象的滾動軸承是否出現(xiàn)了故障；精密診斷的目的是要判斷在簡易診斷中被認(rèn)為出現(xiàn)了故障的軸承的故障類別及原因。 
    滾動軸承故障的簡易診斷法 
    在利用振動對滾動軸承進(jìn)行簡易診斷的過程中，通常是要測得的振值（峰值、有效值等）與預(yù)先給定的某種判定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較，根據(jù)實(shí)測的振值是否超出了標(biāo)準(zhǔn)給出的界限來判斷軸承是否出現(xiàn)了故障，以決定是否需要進(jìn)一步進(jìn)行精密診斷。因此，判定標(biāo)準(zhǔn)就顯得十分重要。 
    用于滾動軸承簡易診斷的判斷標(biāo)準(zhǔn)可大致分為三種： 
    （1）判定標(biāo)準(zhǔn)：是用于判斷實(shí)測振值是否超限的量值。   
    （2）相對判定標(biāo)準(zhǔn)： 是對軸承的同一部位定期進(jìn)行振動檢測，并按時(shí)間先后進(jìn)行比較，以軸承*的情況下的振值為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實(shí)測振值與該基準(zhǔn)振值之比來進(jìn)行診斷的標(biāo)準(zhǔn)。 
    （3）類比判定標(biāo)準(zhǔn)： 是與同一型號的軸承在相同的條件下,在同一部位進(jìn)行振動檢測，并將振值相互比較進(jìn)行判斷的標(biāo)準(zhǔn)。 
    判定標(biāo)準(zhǔn)是在規(guī)定的檢測方法的基礎(chǔ)上制定的標(biāo)準(zhǔn)，因此必須注意其適用頻率范圍，并且必須按規(guī)定的方法進(jìn)行振動檢測。適用于所有軸承的判定標(biāo)準(zhǔn)是不存在的，因此一般都是兼用判定標(biāo)準(zhǔn)、相對判定標(biāo)準(zhǔn)和類比判定標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能獲得準(zhǔn)確、可靠的診斷結(jié)果。 
    振動信號簡易診斷法包括振幅值診斷法、波形因數(shù)診斷法、波峰因數(shù)診斷法、概率密度診斷法和峭度系數(shù)診斷法。 
    滾動軸承故障的精密診斷法 
    通過對滾動軸承實(shí)施簡易診斷發(fā)現(xiàn)有故障后，應(yīng)進(jìn)一步對其進(jìn)行精密診斷，即通過振動信號的頻率分析，判斷故障的類別和原因。 
    滾動軸承的振動頻率成分十分豐富，既含有低頻成分，又含有高頻成分，而且每一種特定的故障都對應(yīng)有特定的頻率成分。精密診斷的任務(wù)，就是要通過適當(dāng)?shù)男盘柼幚矸椒▽⑻囟ǖ念l率成分分離出來，從而指示特定故障的存在。 
    常用的精密診斷有下面幾種。 
    （1）低頻信號分析法 
    低頻信號是指頻率低于8KHz的振動。一般測量滾動軸承振動時(shí)都采用加速度傳感器，但對低頻信號都分析振動速度。因此，加速度信號要經(jīng)過電荷放大器后由積分器轉(zhuǎn)換速度信號，然后再經(jīng)過上限截止頻率為8KHz的低通濾波器去除高頻信號，zui后對其進(jìn)行頻率成分分析，以找到信號的特征頻率，進(jìn)行診斷。 
    （2）中、高頻信號解調(diào)分析法 
    中頻信號的頻率范圍為8KHz >20KHz，高頻信號的頻率范圍為20 KHz >80KHz。由于對中、高頻信號可直接分析加速度，傳感器信號經(jīng)過電荷放大器后，直接通過高通濾波器去除低頻信號，然后對其進(jìn)行解調(diào)，zui后進(jìn)行頻率分析，以找出信號的特征頻率。