摘要：滚动轴承作为旋转机械设备的关键部件，同时也是旋转机械最易损坏的零件之一，其产生失效的初始阶段，由于失效程度较为轻微，往往不易被发现，只有当失效发展到明显过热、强烈振动或滚动噪声足够大时才会被发现。往往由于发现不及时引起设备停机或设备损坏，造成生产上不应有的损失。利用监测系统对滚动轴承实施在线监测，可以精确诊断轴承故障，便于制定维护、维修管理方案。
关键词：滚动轴承；状态监测；故障判断
前言
轴承是影响机械设备的关键，对机组轴承的状态检测、故障诊断与维护势在必行。随着现代信息技术的进一步发展，信息技术已经被广泛应用在故障诊断中，并成为保证机组轴承运行能力的关键。
1滚动轴承的主要失效形式
在轴承的正常运行条件下，振动型号的频谱范围窄，此时所能够产生的振幅小，噪音也很小，此时微小的振动可能是轴承本身所存在的小缺陷所引起的。在轴承稳定运行期间，振动波形是有规律的，并且振幅也在控制在一定水平下。而随着运行时间增加，轴承逐渐达到运行寿命，失效现象开始出现，而此时的轴承会因各种失效原因而出现加剧振动问题，此时的轴承出现故障，文章将其分为以下四个时段：（1）滚动轴承故障的初始阶段。此阶段是故障出现的萌芽阶段，轴承的各项指标都正常，只有在尖峰能量上可以发现少许的变化，同时频谱建设结果也能发现一些异常，机组整体运行相对平稳。（2）滚动轴承的轻微故障阶段。此阶段轴承运行期间的噪音逐渐增加，但是统计结果发现轴承的各项运行指标相对正常，而尖峰能力已经发现明显的突变，谱宽明显增大，机组运行失稳现象开始出现。（3）滚动轴承的宏观故障阶段。在这个阶段，已经认为听到噪音，监测系统发现轴承的工作温度异常变化，平铺图上能够发现谱宽增加，出现明显的混乱；尖峰能量持续增加，一般在此阶段就是更换轴承的最佳时机。（4）滚动轴承故障的最后阶段。该阶段是轴承运行的临界点，随时有可能引发灾难性后果，应该注意避免轴承在此阶段运行。
2滚动轴承故障诊断中状态监测技术的应用
2.1参数监测技术与振动监测技术的应用
以振动信号为基础的振动监测技术，其以滚动轴承运行过程中轴承信号的采集和处理对滚动轴承的状态进行监测，例如，滚动轴承作业时，其表面发生损伤，而且损伤点和其临近结构不断发生撞击的情况下，会产生频率不超过1kHz的低频震动，通过状态监测可以明确发生损伤点的具体位置。另外，考虑到滚动轴承故障的严重性与振动信号的部分特征参量之间具有密切的关系，所以在利用振动监测技术的过程中，可以对滚动轴承的峰值、峭度、波形、有效值、峰值、重心频率等关键的时域和频域参数进行获取这实质上是利用参数监测技术的过程。在应用参数监测技术的过程中可以发现，需要获取的参数包括峰值等有量钢参数和峭度因子等无量纲参数，所以在应用的过程中需要将获取数据的相对标准值和前期获取存储的数据进行对比分析，以此保证诊断的准确性，换言之，在应用参数监测技术的过程中应尽可能对获取的信号进行有效的预处理或通过多种参数同时应用的方法提升诊断的准确性。
2.2油液监测技术的应用
油液监测技术即通过电学、光学、磁学等方面的分析手段，对采集获取的设备润滑油进行物理和化学性能指标的分析，对其携带的磨损或污染颗粒的状态进行检测分析，最终确定设备工作状态和潜在故障的方法。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段，油液监测技术，主要是考虑滚动轴承在作业的过程中，滚动体接触点和表面存在问题的缺陷区相接触，将会出现低频冲击，这种冲击脉波会以不连续的形式向轴承座传递，而且这种力并不会积累，而是在短时间内直接分散，所以应用油液监测技术，对润滑油中的摩擦碎屑状态进行搜集分析，判定摩擦程度的前提下，进行冲击脉冲方面的分析，可以对石油企业旋转设备应用的滚动轴承运行状态进行测定。
3轴承的运行维护路径
3.1轴承的日常检查与管理
（1）轴承连接件的选择与紧固。在机组运行期间，为了最大程度上保证机组的运行能力，需要对轴承的运行性能进行识别，重点关注轴承连接件的性能指标变化，因此在运行维护期间，需要工作人员加强对轴承的检查与维修，及时发现其中的潜在安全隐患，并提出改进措施，这样才能避免轴承质量问题发生。考虑到这种技术特殊性，工作人员在运行维护期间需要重点检查螺旋的性能，通过选择相对应的轴承连接件来强化整体性能。除此之外，工作人员还应该注意避免以下问题：第一，严禁使用通螺纹的螺栓；第二，螺栓的长度应该大于等于5倍螺栓直径；第三，在安装螺栓时，考虑选择调质平垫圈，不能使用弹簧垫圈。在紧固维护期间，确定轴承径向定位后，于螺纹位置涂抹少量的润滑油采用“十字交叉拧紧法”安装螺栓，使整个圆周上获得均匀的紧固力。
（2）轴承润滑油保养。第一，润滑油的型号选择。在机组运行期间，轴承的润滑养护是保证其运行能力的关键，根据现有工作经验可知，黏性是润滑油脂的关键指标，在轴承运行期间，应该确保轴承的油脂选择可以适应当前环境因素的变化，避免在运行期间因为油脂年度过大而影响油脂排出；或者因黏度较小而无法隔离滚动体与滚道等，加快轴承的磨损。对工作人员而言，必须根据机组轴承的型号加入润滑油脂，选择适合本地区的型号；在更换油脂期间，需要彻底清除之前的原有油脂，严禁出现混用的问题。第二，润滑通道堵塞。目前因轴承排脂口和废脂盒容积均较小，导致废油脂不能顺畅排出，堆积填充在轴承端盖单元内，最终充满空腔，而这种情况也会导致新加入油脂无法顺利达到轴承滚道内，造成润滑效果不理想的问题，缩短了轴承的使用年限。针对这种问题，在运行维护期间，可对轴承排脂口和废脂盒进行技改扩大，保证排脂通道畅通，并在定期维护当中对废脂盒中的废脂及时清理，避免油脂堆积，有利于观察排脂通道是否畅通，若发现堵塞情况，应该及时排除，避免堵塞扩大。
3.2轴承的存放与保管
机组的轴承都有使用时限，所以在运行维护期间，工作人员需要积极开展轴承的存放与保管工作，主要内容如下：（1）轴承存放、保管的核心是防锈，在出厂前，需要对轴承做防锈喷涂处理，并用牛皮纸、塑料薄膜等包括期间，避免受潮。对工作人员而言，所有出厂后的轴承防锈期不会超过12个月，针对超过这一时间段的轴承，需要做清洗并第二次油封处理。（2）轴承应被放置在通风干燥位置，并注意远离存在腐蚀性的物体周围。若储存期间需要多个轴承叠加在一起，需要在每个轴承之间至少放置3个高度相同的木质垫板，避免轴承之间相互接触。（3）密封性检查。工作人员需要在轴承运转期间需要至少每6个月检查一次密封，密封边缘必须保持没有污垢，密封条无过度拉伸或破损的现象，若发现异常，则需要做进一步检查。
结束语
通过上述分析可以发现，将状态监测技术应用于滚动轴承故障诊断过程中，可以提升故障防范的水平，使故障诊断更加具有前瞻性，降低滚动轴承故障发生的概率，提升其运行的效率和可靠性，所以在实践中，有意识的结合生产设备对滚动轴承的利用情况，将状态监测技术应用于故障诊断过程中。
参考文献：
[1]屈衍静.基于DSP的滚动轴承状态监测和故障诊断装置研制[D].哈尔滨工业大学，2011.
[2]王亮.基于DSP的滚动轴承故障诊断系统研究[D].大连理工大学，2008.
论文作者:邢海兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：轴承论文; 发现论文; 油脂论文; 故障论文; 技术论文; 状态论文; 阶段论文; 《基层建设》2019年第32期论文;