知識分享‖滾動軸承故障診斷之沖擊脈沖技術
發布時間：2024-11-11
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沖擊脈沖技術（SPM，shock pulse method）是專門用于滾動軸承故障診斷的方法。在滾動軸承中，滾道和滾動體之間的接觸面會產生沖擊脈沖信號，SPM能夠有效地提取沖擊脈沖信號的關鍵信息從而對滾動軸承退化和潤滑狀況進行有效診斷。
通過SPM技術可以獲得滾動軸承的強脈沖值（dBm，Maximum Value）與地毯值（dBc，Carpet Value）。
dBm是最強的的沖擊脈沖幅值，表示軸承狀態。數據獲取時間由用戶輸入的轉數來確定，測試表明，為了獲得能揭示軸承狀況的代表性讀數，應至少持續10轉，以便獲得穩定數值。在每10轉過程中，至少會有一個與軸承相關的沖擊，獲取時間持續50轉以上，dBm值將會變得很穩定，而且能很好地反映軸承損傷的嚴重性。
dBc表示軸承潤滑情況，當軸承潤滑良好時，低幅值沖擊脈沖數量很少，dBc值較小。當軸承缺乏潤滑時，高幅值沖擊脈沖數量較多，dBc值較髙。dBc檢測時間以5ms為單位，在每個時間段中會對最強的沖擊脈沖進行識別，并暫時儲存。隨著測量時間變長，儲存數據中最強的值被選為dBc值。
圖1 滾動軸承典型dBm/dBc測試結果
東華測試無論是在通用測試平臺（DHDAS）還是在線監測平臺（PHM）均已具備沖擊脈沖測試分析模塊。
滾動軸承早期故障診斷系統
使用東華沖擊脈沖測試分析模塊，成功對國產某型盾構機主軸承進行故障診斷，準確判斷出軸承運行異常狀態。
從圖3、4測試結果可知：主軸承dBm值較高，同時dBc值處在一個中等幅值水平，據此判定主軸承存在故障，故障嚴重等級為中等偏上。廠家停機拆檢后確實發現其中的若干個滾子嚴重損壞。
圖2 被檢測盾構機主軸承與沖擊脈沖傳感器布置實物照片
圖3 盾構機主軸承0.5rpm工況時SPM測試結果
圖4 盾構機主軸承3.5rpm工況時SPM測試結果
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