铝业风机轴承检测应用案例

概 述

采用机械振动分析仪器 Leonova Emerald 对该厂一台风机电机进行了检测。 本次测试中采用了 SPM 应用的冲击脉冲高清技术、高清包络及普通振动的测试手段。 HD 高清冲击脉冲技术（采用 HD 冲击脉冲测试，可以提早到 3-6 个月发现滚动轴承的故障，预知轴承 的早期、中期、晚期故障，润滑是否良好；通过 HD 冲击脉冲频谱分析，很容易分清是齿轮问题还是 轴承问题） 齿轮箱诊断技术：时间同步平均、虚拟转速、高清转频追踪技术及圆坐标，清晰的看出齿轮啮合故 障。 普通振动振动 EVAM 用于分析设备的基本轴系振动故障，如松动、不平衡等 基本信息。

使用仪器：SPM 振动分析仪 Leonova Emerald

核心技术介绍 SPMHD 轴承高清诊断技术

l SPMHD 技术专注滚动轴承的准确诊断，排除无关振动信号干扰，轴承故障的预 警期较其他监测办法可提高 60~90 天。

众所周知，振动监测是设备状态监测较基础较重要的组成部分，能够监测振动量值的大小和引起 振动的原因，如：动平衡、松动、联轴器对中、共振等；也能通过共振解调（包络）技术对滚动轴承 做诊断。但通过诊断传感器所做的共振解调（包络）对滚动轴承做诊断是没有把握的，除了不能对轴 承故障的严重程度、润滑状态做出判断之外，还经常会误诊、漏诊，这是由单纯振动传感器的技术特 性缺陷所决定了的。如果想对滚动轴承做出准确无误的诊断，必须采用 SPM 的冲击脉冲技术。除了 SPM 公司以外的所有振动监测系统都无法对滚动轴承中前期故障做出准确的诊断！ SPM 的状态监测系统它不但具有智能化和人性化的振动监测与分析， 还包括有滚动轴承的准确诊断与分析技术。SPM 的滚动轴承监测技术得到全公司认可，像 ABB、SIEMENS、FLENDER、Ahlstrom、Atlas 等数十家设备制造商，他们均采用 SPM 的冲击脉冲 轴承监测技术对其产品进行检测，并把冲击脉冲监测办法融入到了产品设计之中，出厂的产品中均安装有冲击脉冲测试适配器、冲击脉冲传感器或 SPM 在线监测系统。

l SPMHD 高清时域、频谱技术，让轴承故障一目了然。让故障诊断工作变的简 单、快速、准确！

SPMHD 能够将期望获得的轴承信号从复杂的背景噪声中区分出来，经提取和增强，从而得到一个 清晰的一览无疑的轴承状态信息。采用 SPMHD 测量，可获得轴承状态值 HDm/HDc、HD 时域波形（SPM Time Signal HD）和 HD 频谱（SPM Spectrum HD） ！

分析人员只要记住下面 4 种标准时域图形，就可以完成轴承的损坏部位的有效判断

----用 HD 时域波形（SPM Time Signal HD）分析轴承故障根源，通过这样的时域信号，即使 不知道轴承的型号，也能对轴承做出分析，因为轴承每个部件均有其各自不同的时域特征。

----通过 HD 频谱（SPM Spectrum HD）准确诊断轴承故障，如果我们知道轴承型号和转速，则可 以通过冲击脉冲高清频谱（HD 频谱）准确诊断轴承故障，例如下图：高清的冲击脉冲频谱，一看便 知是轴承的外圈故障。

SPMHD 冲击脉冲轴承监测技术是状态监测X域革命性的新成就，它突破了转速边界，能测量贯 穿 1-20000RPM 转速范围的轴承状态。解决了风机变速、超低转速时的监测难题。

案例 1：轴承内圈损伤 轴承型号：22330，BPFO=6.18，BPFI=8.82，转速：9.8rpm

案例 2：轴承外圈损伤 （案例来自洗浆机）

轴承型号：22330，BPFO=6.18，BPFI=8.82，转速：10rpm

案例 3：SPM HD 技术的冲击脉冲频谱清晰指出 50RPM 齿轮箱内轴承外圈故障（来自磨煤机）：

由此可见，采用 SPMHD 轴承监测技术，轴承的全寿命状态都将清晰地展现出来，包括：损伤程 度、润滑、损伤部位等，让我们了如指掌，还能够实现轴承故障预警期平均能达 6 个月以上。因此， SPMHD 技术是非常有效和的，很好背得起“性维修”的美名。

高性能的齿轮箱诊断技术包

采用圆坐标+时间同步平均技术+虚拟转速技术+HD 高清阶比分析技术对齿轮箱内部齿轮进行有 效监控。

HD 转频追踪技术 Order Tracking

针对设备变速、变载的复杂工况，SPM 的 HD 转频追踪技术可以有效解决频谱症兆“拖拽”的现 象。从而让频谱图的故障征兆更加清晰明了，同时可以得到频谱的真实峰值水平（准确描述故障的能 量水平、评估故障劣化程度）。

TSA时间同步平均技术

TSA是齿轮分析有力的工具，它可以将齿轮的啮合频率和边带，齿轮轴的状态清晰表现出来。结合TSA时间同步平均技术和HDOT转频追踪技术使得我们能得到更清晰的结果，即使转速变化很 大，仍然很清晰，现在通过我们反复试验和研究，我们引入PT虚拟转速测试技术和圆坐标技术，使得齿轮箱每个齿轮和每根轴都可以得到清晰分析结果。在线监测系统提供高度复杂的振动测量和犀利的频谱分析，即使在信号弱和低能量的情况下。由于加入了增益调整功能，所以具有较好的信噪比，就算当微弱信号混杂在较强的信号之中（比如在变速箱），也能将其提取并获得的分析结果。同时引入时间同步平均技术和HD高清阶比追踪技术，确保齿轮的啮合信息得到加强，和齿轮啮合无关的信号得到抑制。见下案例：

案列一、齿轮损伤（从测试的圆坐标图中可以清晰存在有5个较大的冲击信号及5个较小的冲击信号，说明齿轮存在有5处大的磨损及5处小的磨损。

案列二：齿轮偏心故障（从下图的圆坐标图上，很清晰的看到齿轮存在偏心故障）。

振动分析专家HDENV包络

全新HDENV振动包络诊断办法，让复杂的振动监测工作变得快捷简单。SPMHDENV包络，预设4种信号过滤器，可以帮助用户应对不同的故障诊断，并一步步排除干扰噪音信号，快速简单地分析故障原因。

通过HDENV，用户可以获取真实的振动数据的幅值，以及准确清晰的频谱、时域图形。