水泵轴承故障诊断的数值结果分析
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水泵轴承故障诊断的数值结果分析

水泵轴承故障诊断实验系统主要包括两个部分:滚动轴承故障实验机械平台和数据采集系统。水泵故障模拟平台可以模拟滚动轴承,齿轮,轴系的各种故障,以滚动轴承故障为研究对象。

如从图1,模拟试验平台主要由变速驱动电机、轴承、齿轮箱、轴、偏重转盘、调速器、有缺陷的轴承(外圈缺陷、内圈缺陷、滚珠缺陷),旋转圆盘的配重块等部分组成。该试验平台可通过调节配重、部分的安装位置以及水泵组件的有机组合来实现快速模拟各种故障。

图1:实验平台结构

实验平台结构

ca88手机版厂实验主要是针对滚动轴承:外圈损伤,内圈损伤,滚动体损伤进行模拟试验。

1、轴承的故障状态

实验对象分别为三个滚动轴承的外圈,内圈,滚动体进行人为破坏,用电火花加工在轴承的相应部位进行破坏。

2、实验步骤

(1)安装试验平台,连接数据采集系统,调试系统,减少对水泵轴承振动信号的影响;

(2)对滚动轴承:内圈损伤,外圈损伤,滚动体损伤,并采集相应振动信号进行试验;

(3)提取水泵振动信号进行数据分析和故障识别;

(4)采用多个通道多个测点,对轴承自由端实施监测,以有效分析水泵故障特征。

滚动轴承异常,水泵振动信号主要表现为振动幅值、各频率成分能量和信号紊乱度得改变。轴承部件发生故障时出现的故障频率为基频的倍数,但不一定为整数倍。轴承自由端振动比较平稳,振动频域信号成份基本一致,能量分布主要集中在300Hz—400Hz之间,振动最大峰值为0.03G和0.006G且冲击周期基本保持一致,整体稳定。

对比轴承自由端振动监测时域信号可以看出,ca88会员登录正常工况时振动信号平稳是随机波形,最大幅值为0.03G,当内环故障时,轴承座更换端振动信号系列变化明显,幅值波动较大,水泵振动信号峰值变大为0.2G,且冲击特性异常明显,且呈现较为不稳定趋势。对比分析可知,轴承正常时,分振动最大峰值为0.008G,频率成分在300Hz,当内环故障时,在300Hz出现的峰值为0.0005G而在380Hz时达到了最大峰值0.01G,峰值明显增大,频率成分主要分布在中高频段。根据经验公式,内环故障特征频率:frt=186.11Hz,实验表明内环在2倍频与3.5倍频时均出现了故障特征。

外环故障时,水泵振动幅值明显增大,从轴承正常的最大幅值0.3G到轴承外环故障0.1G,信号振动冲击明显,且冲击特性异常,呈现不稳定状态,峰值达到了0.01G,与正常轴承0.008G相比峰值明显变大。正常轴承的频率主要分布在300Hz左右,而外环故障频率能量分布主要集中在400Hz左右。根据经验公式,外环故障特征频率128.10Hz,实验表明,外环发生故障时特征频率出现在2倍频这个阶段。

图2:轴承滚珠故障频域对比图

轴承滚珠故障频域对比图

当滚珠出现故障时,波形随之改变,出现周期不规则的冲击,水泵振动幅值增加,最大幅值为1G。正常与故障振动信号的频率能量分布相似,主要分布在中高频两个区域,当轴承出现故障时,该频率区域能量有不同程度的增大,最大峰值达到了0.02G。根据经验公式,滚动体故障特征频率60.621。实验表明,当轴承滚珠出现故障时其频率范围主要集中在8倍频、10倍频阶段。

ca88手机版厂以柱塞泵为例阐述了往复机械的基本结构及工作原理,并对柱塞泵的运故障机理进行了介绍;对柱塞泵的关键部件进行了故障分析,并结合现场调研及有关资料,概括出了柱塞泵常见故障形式及故障原因;对柱塞泵振动信号进行了详细分析,并运用实验室现有设备,对滚动轴承进行了故障模拟试验,通过波形图结果分析,提取了故障特征参数,为D-S证据理论信息融合算法提供有效数据。


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点击次数:  更新时间:2018-03-08 12:10:23  【打印此页】  【关闭