軸承故障發(fā)生的四個階段，何時更換軸承最好？
軸承故障發(fā)生的四個階段，何時更換軸承最好？
- 2020/12/28 14:42:46
滾動軸承在旋轉(zhuǎn)機械中應用最為廣泛，同時也是最易損壞的元件之一。旋轉(zhuǎn)機械的許多故障都與滾動軸承有關，軸承的工作好壞對機械的工作狀態(tài)有很大影響，其缺陷會導致設備產(chǎn)生異常振動和噪聲，嚴重時甚至損壞設備。對滾動軸承進行正確的狀態(tài)監(jiān)測及診斷，是現(xiàn)代化企業(yè)的設備優(yōu)化管理及預知維修的一個重要方面。
滾動軸承故障發(fā)展的四個階段：
對應滾動軸承的結(jié)構組成，滾動軸承有4種故障頻率：滾動軸承保持架故障頻率，滾動軸承滾動體故障頻率，滾動軸承外圈故障頻率，滾動軸承內(nèi)圈故障頻率。對于這些軸承故障頻率的求取，有專門的數(shù)學計算公式，不過在實際工作中計算比較麻煩，較方便的方法是利用專門的軟件獲得，如美國羅克韋爾自動化公司的軟件中就帶有該功能插件，只要輸入軸承型號及生產(chǎn)廠家等信息，就可得到對應的各種軸承故障頻率。
第一階段，即軸承開始出現(xiàn)故障的萌芽階段，這時溫度正常，噪聲正常，振動速度總量及頻譜正常，但尖峰能量總量及頻譜有所征兆，反映軸承故障的初始階段。這時真正的軸承故障頻率出現(xiàn)在超聲段大約20-60khz范圍。
第二階段，溫度正常，噪聲略增大，振動速度總量略增大，振動頻譜變化不明顯，但尖峰能量有大的增加，頻譜也更加突出。這時的軸承故障頻率出現(xiàn)在大約500hz-2khz范圍。
第三階段，溫度略升高，可耳聽到噪聲，振動速度總量有大的增加，且振動速度頻譜上清晰可見軸承故障頻率及其諧波和邊帶，另振動速度頻譜上噪聲地平明顯升高，尖峰能量總量相比第二階段變得更大、頻譜也更加突出。這時的軸承故障頻率出現(xiàn)在大約0-1khz范圍。建議于第三階段后期予以更換軸承，那么此時應該已經(jīng)出現(xiàn)肉眼可以看到的磨損等滾動軸承故障特征。
第四階段，溫度明顯升高，噪聲強度明顯改變，振動速度總量和振動位移總量明顯增大，振動速度頻譜上軸承故障頻率開始消失，被更大的隨機的寬帶高頻噪聲地平取代；尖峰能量總量迅速增大，并可能出現(xiàn)一些不穩(wěn)定的變化。絕不能讓軸承在故障發(fā)展的第四階段中運轉(zhuǎn)，否則將可能發(fā)生災難性破壞。
根據(jù)研究結(jié)果，一般的，如果滾動軸承的整個使用壽命是那么從軸承安裝投入使用時計起，在它的前>80%壽命時間段內(nèi)，軸承是一切正常的。而接下來對應滾動軸承故障發(fā)展，其剩余壽命在第一階段為10% ～>20%L10，第二階段為5%-10%L10，第三階段為1%～5%L10，第四階段約為1h或者1%L10。
因此，在實際工作中面臨軸承問題時，考慮到軸承故障發(fā)展的第四階段具有不可預見的突發(fā)危害性，建議于第三階段后期予以更換軸承，這樣既可以避免故障的擴大和更嚴重事故的發(fā)生，又能盡量保證滾動軸承的使用壽命，并且根據(jù)此時軸承上也已經(jīng)出現(xiàn)肉眼可以看到的磨損、零部件損壞等滾動軸承故障特征，比較有說服力。至于軸承故障發(fā)展的第三階段后期的識別，則需要依據(jù)上述理論特征再結(jié)合實際的溫度、噪聲、速度譜、尖峰能量譜、速度和尖峰能量的總量趨勢及實際經(jīng)驗予以綜合考慮。
軸承報修時機的確定方法
軸承是否應予報修的具體判斷方法，即軸承已獲充分利用而臨近破壞出現(xiàn)的具體判斷方法如下：
1)利用軸承工作狀態(tài)監(jiān)控儀器
利用諸如鐵譜儀或SPM或I-ID—1型軸承工作狀態(tài)監(jiān)控儀器來判斷軸承的工作狀態(tài)和決定軸承何時應予報修，這是最方便也較可靠的方法。.
例如當使用HD—1型儀器時，當指針由警告區(qū)接近危險區(qū)，而在采取改進潤滑等措施后指針并未返回時，便可判明是軸承本身的問題，此時可趁尚未進入危險區(qū)時，將軸承報修。究竟距危險區(qū)多遠開始報修，可由經(jīng)驗調(diào)整。
利用這樣的儀器，可以充分利用軸承工作潛力，及時將軸承報修，并可避免故障發(fā)生，是安全而經(jīng)濟的。
2)利用簡單工具監(jiān)聽
在不具備上述儀器的場合，操作人員可以手持圓棒或扳手等工具抵觸最接近軸承的機器外殼部位，將耳朵恥于工具上監(jiān)聽由工具傳來的軸承運轉(zhuǎn)聲，當然使用醫(yī)用聽診器改裝也可以。
正常的軸承運轉(zhuǎn)聲應當是均勻,平穩(wěn)不刺耳的聲音,而不正常的軸承運轉(zhuǎn)聲則有各式各樣的斷續(xù),沖擊性或刺耳的聲音.首先要習慣于正常的軸承運轉(zhuǎn)聲,然后就能把握判斷不正常的的軸承運轉(zhuǎn)聲，而后通過實踐經(jīng)驗的累積，又進一步能分析出什么樣的不正常聲音對應于什么樣的軸承不正常現(xiàn)象