轴承状态监测方法
在轴承的实际运用中,其中大部分的使用寿命要比机器自己长,这与建立一套行之有效的运行监控策略息息相关,如下:
1.振动分析
振动检测与分析是一种最常见的检测手段,也是进行预测维修的一种手段。机器会产生振动讯号,而轴承自身各零件间的动作与交互也会产生震动讯号。如果没有由于工作状态的变化而导致的这些信号的变化,那么它就说明了电脑有问题。
一般情况下,移动元件(如timken轴承)的失效会引起信号的改变,而这种改变可以通过加速度计、振速传感器等仪器来探测。这些故障讯号可以由几何上的瑕疵,表面粗糙,不适当的润滑或污染所造成。振动监控是一种可以被认可和可信的状态监控方式,可以使用ISO10816这样的标准来进行振动评价。如果正确地执行,这将是一种十分有效的探测轴承失效的方式,但是这种方式的安装费用比较高,而且还要求在机床上安装传感器。
对于低转速的机械或者噪音很大的场合,这种方法也不适合,因为在这种情况下,有问题的信号很微弱,很难被发现。这在涡轮,引擎,传动装置等领域都是这样。其它的方式也许更适合于这种情形。
2.化学分析
轴承一般依赖于油和油脂,以保证其正常运转。接触到热会使润滑油退化,并生成一种化学品。常规的磨损也能引起碎片的生成。通过对润滑油和润滑油进行检测,可以判断润滑油中有没有残留,如果是磨损或者轴承自身造成的,那么就可以发现更多的问题,并且可以用来监控状态。用化学方法测定油品的劣化程度,是一种简便、有效的检验手段,但仅适用于具有润滑轴承的大型机械。
3.温度分析
美国电气与电子工程师学会的 IEEE 841指出,在额定负荷下,轴承的稳定温度不能高于45℃。很多因素都会对温升产生影响,其中包括轴承和润滑剂的老化,运转速度,或者电机自身的温度。对不正常的温度上升进行监控,可以向工程人员发出关于轴承内部问题的警告,以便进行研究。这是一种传统的、高效的方法,可以对某些具体的参量进行定量的测定,但是这就要求在仪器上安装一个内置的温度传感器。
4.定子电流监控
在电机中,电流监控是最常见的一种检测方法。电机中轴承失效将引起磁通密度的改变,进而引起定子电流的波动。通过对这些差异的检测,可以判断出轴承的失效。在机械运行中,利用已有的系统,可以测定所要求的参数,这就意味着一般无需附加的传感器,实现起来也比较便宜。在一些环境中,这可能是由控制室远程控制完成。