一種軸承振動分析儀的改進(jìn)方法

摘 要：滾動軸承是各種回轉(zhuǎn)機(jī)械中應(yīng)用最為廣泛的一種通用部件，其運(yùn)行狀態(tài)對機(jī)械設(shè)備的性能有直接的影響，因此對其工作狀態(tài)的監(jiān)測并進(jìn)行故障診斷十分必要。目前針對滾動軸承監(jiān)測和故障診斷的大多數(shù)研究是基于滾動軸承恒轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)為前提的，然而實(shí)際生產(chǎn)生活中滾動軸承的轉(zhuǎn)速往往是非恒定的，因此對變轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)的滾動軸承的監(jiān)測和故障診斷的研究具有實(shí)際意義。根據(jù)這種需求，對原有滾動軸承振動分析儀進(jìn)行了改造，使其能夠滿足開展變轉(zhuǎn)速滾動軸承監(jiān)測和故障診斷實(shí)驗(yàn)研究工作的要求。

關(guān)鍵詞：變轉(zhuǎn)速；滾動軸承；振動測試儀

1 前言

滾動軸承是機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的一種通用機(jī)械部件，也是機(jī)械設(shè)備中的易損件。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在使用滾動軸承的旋轉(zhuǎn)機(jī)械中，大約30%的機(jī)械故障是由于滾動軸承而引起的。滾動軸承是否工作正常直接影響到整臺設(shè)備的性能，滾動軸承的好壞對機(jī)器工作狀況的影響極大。振動分析是軸承故障診斷最重要最常用的手段。現(xiàn)有的各種滾動軸承振動分析儀器通過采集軸承的振動信號，經(jīng)過振動信號的波形、頻譜、相位分析，進(jìn)而診斷出軸承的故障類型和嚴(yán)重程度[1]。但此類分析儀大都是在恒定轉(zhuǎn)速的狀況下進(jìn)行的振動分析，而在實(shí)際應(yīng)用中，滾動軸承大都是處于變轉(zhuǎn)速的工作狀況下的，現(xiàn)有分析儀所得出的振動信號不能滿足變轉(zhuǎn)速滾動軸承振動信號分析的要求，從而不能很好地解決滾動軸承工作條件多樣性的測試分析問題。因此對變轉(zhuǎn)速下運(yùn)轉(zhuǎn)的滾動軸承振動分析儀的研究變得具有應(yīng)用價(jià)值。

2 滾動軸承振動分析的改進(jìn)。

針對原有滾動軸承振動分析儀的整體結(jié)構(gòu)，將改進(jìn)后設(shè)備的主要功能進(jìn)行簡要介紹如下：（1）通過增加變頻調(diào)速器控制原有滾動軸承振動儀主軸電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)對被測滾動軸承轉(zhuǎn)速的控制，實(shí)現(xiàn)非恒轉(zhuǎn)速工況的模擬。（2）推力器（1）的作用是給滾動軸承外圈施加一個(gè)軸向力，同時(shí)使?jié)L動軸承外圈在軸承高速運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下能夠保持靜止不動。在原有推力器上加裝一個(gè)壓力傳感器，由計(jì)算機(jī)直接顯示出傳感器測得的壓力，這樣可以精確調(diào)整軸向力，更便于進(jìn)行軸向力對軸承振動信號影響規(guī)律的分析。（3）在主軸（20）的尾端安裝一個(gè)光電編碼器，通過計(jì)算機(jī)便可以測得主軸的轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)角，角速度等參數(shù)，可以用來分析滾動軸承轉(zhuǎn)速對其振動信號的影響規(guī)律。在設(shè)備改造中，利用變頻調(diào)速器改變滾動軸承轉(zhuǎn)速是任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此就此部分做較詳細(xì)地介紹。

4 結(jié)束語

通過對現(xiàn)有儀器的改進(jìn)，使其除具備原有恒轉(zhuǎn)速條件下的滾動軸承振動測試功能外增加了變轉(zhuǎn)速條件下的測試功能，能夠獲取滾動軸承在不同轉(zhuǎn)速下和在不同轉(zhuǎn)速變換模式下的振動信號，為深入研究滾動軸承在不同工況下的振動特性搭建了實(shí)用的實(shí)驗(yàn)平臺。

參考文獻(xiàn)

[1]梅宏斌.滾動軸承振動監(jiān)控與診斷[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1995.

[2]MICROMASTER 420通用型變頻調(diào)速器手冊，SIEMENS，2005.7