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振動傳感器中滾動軸承缺陷是什么原因引起的？

發(fā)布時間：

2022-09-08

振動傳感器的滾動軸承缺陷通常由機(jī)械應(yīng)力或潤滑問題引起。這些缺陷會在軸承的機(jī)械部件中產(chǎn)生小裂紋或缺陷，導(dǎo)致振動加劇。

　　振動傳感器的滾動軸承幾乎可以在所有旋轉(zhuǎn)機(jī)械中找到。從大型渦輪機(jī)到慢速旋轉(zhuǎn)電機(jī)，從相對簡單的風(fēng)扇到高速摩擦主軸，它們都依賴滾動軸承的運(yùn)行。軸承缺陷可能是潤滑污染、安裝不當(dāng)、高頻放電電流或系統(tǒng)負(fù)載損失。雖然診斷軸承故障的技術(shù)有很多，但可以根據(jù)軸承設(shè)計背后的物理原理計算每個軸承的缺陷頻率，例如軸承的幾何結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)速和缺陷類型，然后從頻域分布圖進(jìn)行分析，完成故障診斷。

　　特定機(jī)器或系統(tǒng)的振動數(shù)據(jù)分析通常取決于時域和頻域分析的結(jié)合:

1.時域分析對于檢測系統(tǒng)振動水平的總體上升趨勢非常有用。然而，在這種分析中幾乎沒有診斷信息。

2.頻域分析可以提高診斷能力，但由于其他系統(tǒng)振動的影響，識別故障頻率可能比較復(fù)雜。為了降低其復(fù)雜性，早期診斷非常重要，但在早期階段的故障識別需要使用分布在頻域的諧波圖，并配合頻譜分析來識別早期故障。

　　診斷滾動軸承故障所需的振動傳感器規(guī)格包括：

1) 低噪聲和足夠的分辨率對于檢測早期軸承缺陷至關(guān)重要。一般來說，這些缺陷特征在缺陷開始時具有較小的振幅。由于設(shè)計公差，軸承固有的機(jī)械滑動將通過將振幅信息分布到軸承頻率響應(yīng)的多個空位中，進(jìn)一步降低振動振幅。因此，需要更低的噪聲才能更早地檢測到信號。

2) 帶寬對于軸承缺陷的早期檢測至關(guān)重要。每次在旋轉(zhuǎn)過程中碰到缺陷時，都會產(chǎn)生包含高頻成分的脈沖。對于這些早期故障，有必要監(jiān)測軸承缺陷頻率的諧波，而不是轉(zhuǎn)速。由于軸承缺陷頻率和速度之間的關(guān)系，這些早期信號可能出現(xiàn)在數(shù)千Hz的范圍內(nèi)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出10kHz到20kHz的范圍。即使對于低速設(shè)備，軸承缺陷的固有特性也需要更寬的頻率范圍。用于早期檢測的帶寬，以避免在低頻段受到系統(tǒng)共振和系統(tǒng)噪聲的影響。

3) 動態(tài)范圍對于軸承缺陷監(jiān)測也很重要，因為系統(tǒng)負(fù)載和缺陷會影響系統(tǒng)所經(jīng)歷的振動。增加的載荷會導(dǎo)致作用在軸承上的力增加，并導(dǎo)致缺陷。軸承缺陷還會產(chǎn)生脈沖，激發(fā)結(jié)構(gòu)共振，放大系統(tǒng)和傳感器所經(jīng)歷的振動。當(dāng)機(jī)器在停止/啟動條件或正常運(yùn)行期間速度增加或降低時，不斷變化的速度提供了系統(tǒng)共振的潛在機(jī)會。在某些技術(shù)情況下，傳感器飽和會導(dǎo)致信息丟失、錯誤診斷和傳感器部件損壞。

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