机械设备故障诊断技术应用案例.docx

机械设备故障诊断技术应用案例【案例8-1】图8.4（引自参考文献 33）为某厂轧机一轴轴承测振的时域波形图，表1 为常用时域波形指标值图中时域波形中有明显脉冲出现，由于峭度指标对冲击的变化十 分明显，设备正常运行时峭度值一般为 3.0，由表 1 可看出该轧机轴承峭度值为 154.6，但 并不能据此判断该设备一定有异常，又经过对数据进行频谱分析后发现，该设备轴承存在 故障因此，采用时域分析法往往可以进行简易诊断，若要精密诊断还需要和其它方法相 结合判断m/s2图 8.4 轧机振动检测时域波形表 1 时域指标指标名称指标值指标名称指标值峰值指标5.08峭度指标154.6波形指标2.02裕度指标13.57脉冲指标10.27偏斜度指标1.29【案例8-2】图8.6（引自参考文献 34）所示为带有外圈剥落故障的滚动轴承振动信号， 从图中可看到明显的周期性冲击振动，说明外圈剥落严重用滤波器对该数据进行滤波， 然后取包络并进行细化 Fourier 分析，即使用共振解调法进行故障诊断，得到的诊断结果如 图8.7所示理论上外圈的故障特征频率f0=46.9Hz，从频谱图中可明显看到外圈故障频 率为46.7Hz。

因此，共振解调法准确的反映了故障特性0.08 0.10 0.12 0.14 0.16 0.18 0.20时间/$图 8.6 外圈剥落故障轴承的振动信号100 150200频率/Hz250 300图8.7共振解调法诊断外圈剥落故障结果【案例8-3】图8.10、8.11、8.12所示分别为正常轴承、滚子损伤轴承、外圈损伤轴 承声发射信号的时域图和频域图，图中“ R1”或“ 1”所指的波形表示声发射信号的时域 波形，“M”所指的波形表示相应的频谱图各图中右上角的“@”表示实线光标处波形所Al 20-0mV 妙：25«0mV图8.10正常轴承声发射信号的时域图和频域图（示波器截图）HO斗月200211：37：05H 0.13kHz 2.O1LH?图8.11滚子损伤轴承声发射信号时域图和频域图（示波器截图）△ : 2S.EI11V O； 51 2 mV扎:5. DO kHz 张'、S.SOkH?M5E3]0 0 115-匚「I -F 2.2Q.4mV IT^WHF u *T Iq.OWO s22 1 2 2003图8.12外圈损伤轴承声发射信号时域图和频域图（示波器截图）从图中可看出正常轴承的能量主要集中在700Hz〜1.4kHz,滚子损伤轴承的能量主要 集中在2.01kHz附近，而外圈损伤轴承则集中在5.9kHz,由此可准确判断轴承的故障状态。

由于滚动轴承的故障信息比较微弱，而背景噪声又比较强，且在机器的载荷和工作转 速等条件完全相同的情况下，同时用声发射和振动信号检测轴承的工作状态，由于轴承微 裂纹扩展需要经过一个长期、缓慢的过程，这个阶段还不足以引起轴承明显的振动，而声 发射信号已经比较明显了，因此与振动信号分析法比较，声发射技术具有特征频率明显、 早期预报和诊断故障效果好的优点。