機車滾動軸承故障的產生及診斷方法(二)

　　目前國內采用檢測軸承故障的手段大致有測量溫度、噪聲及振動參數的方法，利用測量溫度、噪聲的方法比較簡便，但缺乏有效的預防作用，一旦在運行中軸承溫度過高和噪聲很大，一般都認為機車軸承都已達到比較嚴重的損壞程度。而利用測量振動參數的方法，是當機車在中小修時對軸承進行檢測，由于在檢測中獲取和采集信息比較方便簡單，比較適用中修段推廣使用，是一種既簡便又實用的檢測方法。

　　3.1機車軸承的診斷方法

　　機車軸承的方法主要有兩種：(1)機車軸承的簡易診斷，(2)機車軸承共振解調譜分析技術-----精密診斷。

　　3.1.1簡易診斷，就是在振動檢測中一般是通過測試某些振動參數的大小，與標準值(門限值)比較來判斷軸承的狀態(tài)，在對機車軸承的簡易診斷中，主要選擇了時域波峭度系數參數的KV、、、加速度有效值參數Xrms兩個指標來作為故障判斷參數，其中峭度指標KV是無量綱參數，對軸承的早期故障敏感，而對運行工況不敏感，當軸承齒面工作表面出現故障時，每轉一周將產生工作面缺陷處的沖擊脈沖，故障越大，沖擊響應幅值越大，KV值上升越快，但隨著軸承故障后期的嚴重劣化而KV值則有所下降，而有較值則相反，它對早期故障不夠敏感，但隨著軸承故障不斷劣化而上升，穩(wěn)定性較好?？傊〉煤喴自\斷的可信較果，同時應用峭度系數與有較值是合適的，它兼顧了診斷參數敏感性與穩(wěn)定性。

　　簡易診斷有比較好的一面，但也存在許多的不足之處，當軸承進行簡易診斷時，會出現以下幾種情況；(1)軸承參數超值有故障，但不能確定其故障部位，(2)軸承本身無故障而是由于在組裝時造成的故障，(如轉子動不平衡、軸不對中碰磨等)。(3)傳感器置于機座時，測得的故障信號有強有弱(內圈最小、滾子較強、外圈較大)，這樣按參數判會產生誤差。通過以上三種情況分析，簡易診斷沒有判定軸承元件故障的方法，不能解決“視情維修”的問題，因此軸承診斷僅通過簡易診斷判斷有無故障是不夠的，必須進行精密診斷。

　　3.1.2精密診斷

　　當軸承表面損傷，如疲勞剝離、局部磨損、表面腐蝕等故障時，軸承及滾動休旋轉就會輪番碾壓這些表面損傷處，高速的內圈旋轉會使這種碾壓產生沖擊，這種故障沖擊引起的縱波在材料尚未發(fā)生形變之前就以聲速向外發(fā)射，有著陡峭的前沿波形和極其豐富的頻譜，隨著材料內部阻尼作用下，沖擊發(fā)生的縱波急劇衰減，因此使傳感器接收到沖擊力脈沖信號。這種沖擊力脈沖波形近似于矩形，該矩形脈沖的故障頻率極其寬闊，而軸承系統(tǒng)和各類傳感器的固有頻率很低，所以軸承系統(tǒng)和各類傳達室感器的固有頻率被故障沖擊脈沖頻率所覆蓋，故障頻率激起軸承系統(tǒng)和各類傳感器共振，用通帶濾波器濾除不需要的低、高頻噪聲(如機械振動等各類噪聲)僅使故障沖擊脈沖激起軸承外圈或傳感器共振響應波形通過，并將低頻故障沖擊信號放大并提高為振動系統(tǒng)的較高頻率的響應衰減振蕩，包絡解調則將這一較高頻率響應再放大為展開的低頻信號，經過頻率分析儀變換為低頻譜，也就是解調譜。

　　4機車軸承診斷案例

　　下面的案例是2002年元月27日東風7D0034機車第四位左側軸箱軸承檢測出的故障案例，該軸承型752732。使用JL-501軸承檢測臺檢測，轉速500轉/分。

　　時域波形檢測出的診斷參數，峭度系數為6.63,而且高峭度也嚴重超標，因此檢測結果為不合格。同時細化譜圖中看出解調譜所示峰值為60HZ，且1、2、3階峰值間隔均為60HZ，按照機車軸承故障頻率表中計算出軸承故障部位的頻率：500×0.12=60HZ，從表中查出故障部位為軸承外圈，在隨后分解軸承中發(fā)現外圈滾道有點蝕碾壓痕跡。

　　5結束語

　　本文所述的機車滾動軸承診斷方法，在我段開展近兩年的時間，我段現有JL-201機車軸承診斷儀，JL-501機車軸承診斷臺兩套設備。JL-201主要用于牽引電動機軸承地面檢測和機車軸承的頂輪檢測，JL-501主要用于中修機車的滾動軸承進行動態(tài)檢測。兩年來共為其它段和本段的中修機車檢測了2318套軸承，共檢測出不合格軸承189套，其中我段從2001年到至今沒有發(fā)生軸承故障或由軸承故障造成的機破，收到了顯著的較果。