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軸承是機械設(shè)備中較重要的部件之一,其運行狀態(tài)的好壞直接影響整個設(shè)備的性能。及時、準(zhǔn)確地檢測滾動軸承的狀態(tài)信息,并對其進行故障診斷,對提高機械系統(tǒng)的運行效率和壽命,大幅度減少維修成本,確保設(shè)備正常運行具有重要的意義。本文就軋機軸承故障進行了具體的分析。
軋機軸承具有裝配方便、效率高、容易實現(xiàn)潤滑、摩擦阻力小等優(yōu)點,在機械設(shè)備中有著承受和傳遞載荷的作用,它運行狀態(tài)的正常與否直接影響著整臺生產(chǎn)設(shè)備的包括精度、可靠性及壽命的動態(tài)性能的高低。軸承故障輕則會設(shè)備異響、振動或者產(chǎn)生較大噪音,重則會造成嚴(yán)重的設(shè)備故障導(dǎo)致生產(chǎn)臨時中斷等。由此可知,在生產(chǎn)設(shè)備的維護保養(yǎng)工作中也需要有效的滾動軸承故障診斷技術(shù)。生產(chǎn)機械設(shè)備安全、有效的運行需要有運行狀態(tài)的檢測和故障診斷的前提為保證,那么,軋機 軸承故障診斷技術(shù)作為機械設(shè)備故障診斷技術(shù)的重要組成部分,對其進行深入地研究在保障機械設(shè)備的安全、保證機械設(shè)備的穩(wěn)定運行、消除潛在的事故等方面有著十分重要的意義。
一、對造成軸承故障原因種類的分析
工業(yè)中所采用的軸承,無論是滑動軸承還是滾動軸承,都有它的較長使用期限,所以,一旦超出這個較長使用期限,就會出現(xiàn)故障,這個歸類為疲勞壽命種類。引起軸承故障的原因是多種多樣的,從軸承的失效原因中,不充分的潤滑和軸承未能與機器良好接觸是關(guān)鍵。安裝不當(dāng)和軸承負(fù)荷過重同樣也占據(jù)了一大部分原因。
二、軋機軸承故障分析
1、裝配過程中,軋輥與軸承座由于操作不當(dāng),造成銅支架變形,對中性差,軋輥進入軸承座時滾珠與內(nèi)套摩擦,將內(nèi)套劃傷,使軋輥在運 轉(zhuǎn)時不靈活,引發(fā)軸承故障。軋機兩側(cè)輥縫高度不一致或錯輥現(xiàn)象嚴(yán) 重,造成軋輥運轉(zhuǎn)時受力不均引起軸承某點受力大,從而引發(fā)軸承故障。向心推力軸承的特性是工作時應(yīng)保證一定的工作游隙。游隙過大, 會引起軸承內(nèi)部承載區(qū)域減小,滾動接觸面應(yīng)力增大,運動精度降低;游隙過小容易造成軸承發(fā)熱溫升,導(dǎo)致軸承壽命降低、故障率增高,從 而提前報廢。
2、潤滑系統(tǒng)出現(xiàn)故障。軋機上線前通油氣時,未清理干凈各部位的分配器、混合器及接頭,雜質(zhì)多造成潤滑清潔度差引起堵塞或油氣管意 外折斷,軋機上線運行過程中供油不足,潤滑效果差引發(fā)軸承故障。
3、密封效果差。在裝配過程中,由于密封圈裝配不到位、磨損嚴(yán)重或安裝靜迷宮時沒有涂密封膠等原因,使軋機上線運轉(zhuǎn)后冷卻水進入輥箱內(nèi)部,造成潤滑油變質(zhì),潤滑效果下降,從而引起軸承故障。
三、軋機軸承出現(xiàn)故障的具體解決措施
1、嚴(yán)把軋機裝配質(zhì)量關(guān),確保裝配質(zhì)量達到100% 制定了提高裝配精度,保證一次裝配到位的可靠方法。從軋輥清洗至裝配完畢共有18道工序,每道工序都指定專人負(fù)責(zé),做到裝配質(zhì)量達到100%,實行下道工序?qū)ι系拦ば驈?fù)檢制度,確保對工序質(zhì)量雙重把關(guān)。加強裝配過程對異常問題的及時發(fā)現(xiàn)與處理,做好設(shè)備故障的預(yù)知、預(yù)防、預(yù)控維修。
2、運用滾動軸承故障診斷技術(shù)需要解決的問題現(xiàn)有的滾動軸承故障檢測診斷技術(shù)存在一定的局限性和一些問 題,如在經(jīng)典的信號分析、處理方法中,存在對分析對象進行理性化地處理和簡化現(xiàn)象,這樣的簡化在實際的工程應(yīng)用中會導(dǎo)致忽略信號中 存在的預(yù)示著設(shè)備狀態(tài)的發(fā)展趨勢的非平穩(wěn)的信息。用這樣簡化了的信號分析處理方法對滾動軸承進行狀態(tài)檢測和分析不能得出軸承的真實運轉(zhuǎn)情況,在對復(fù)雜工況條件下的機械設(shè)備或是對精密機械設(shè)備進行檢測分析時,會導(dǎo)致誤診、漏診、診斷結(jié)果差強人意現(xiàn)象等問題的發(fā)生。而在一些新興的信號、信息處理方法如Priestley演變譜、小波分析、非線性時間序列分析等方法中也存在一些諸如未充分考慮旋轉(zhuǎn)機 械設(shè)備固有周期時變特性等缺陷。種種現(xiàn)有的故障診斷技術(shù)中存在的問題都會影響滾動軸承故障診斷技術(shù)的進一步發(fā)展,也會限制其在生 產(chǎn)設(shè)備的維護保養(yǎng)工作中的運用。
3、調(diào)整軸承結(jié)合面和承載區(qū)接觸精度,保證其結(jié)構(gòu)剛度均衡如果軸承結(jié)合面和承載區(qū)的接觸不當(dāng),也會容易引起軸承的結(jié)構(gòu)失效。因此,可以對其進行一定的改進。相關(guān)的技術(shù)操作人員可以調(diào)整配合件之間的結(jié)構(gòu)空隙,保證軸承結(jié)合面和承載區(qū)的剛度均衡協(xié)調(diào)。條件允許的話可以對整個承載區(qū)的零部件進行涂層處理或者完全更換。在調(diào)整結(jié)構(gòu)空隙時,要注意將軸承內(nèi)座接入口與安裝軸上的座內(nèi)軸緊密相連,確保軸向空隙不要超過相關(guān)規(guī)定。同時,還可以適當(dāng)調(diào)整軸承的整個輔助定位設(shè)計,檢查結(jié)合面零件的加工質(zhì)量,確保接觸程度良好,不易造成與機器的接觸不當(dāng)。
4、改進潤滑劑的供應(yīng)方式,采用黏度和運轉(zhuǎn)條件相適應(yīng)的潤滑油可以有效、高效的控制異物進入到軸承中去,來減少軸承出現(xiàn)異常磨損,保證軸承達到正常使用壽命,減少資源的損失。
四、軸承故障診斷技術(shù)的前景展望
隨著信息技術(shù)和通信技術(shù)的高速發(fā)展,軸承故障診斷技術(shù)也逐漸實現(xiàn)電子化和智能化。根據(jù)現(xiàn)階段的研究資料來看,軸承故障診斷的未來發(fā)展趨勢主要集中在以下幾個方面:
1、混合故障診斷技術(shù)
智能診斷技術(shù)為軸承故障診斷工作提供了一個重要的發(fā)展方向。而將各種不同類型的智能技術(shù)進行有效結(jié)合而形成的混合式故障診斷系統(tǒng),將是智能故障診斷研究道路上的突破點。這些智能技術(shù)之間的結(jié)合方式多種多樣,主要有根據(jù)規(guī)則進行的專家系統(tǒng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)合、 實例推理與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的結(jié)合、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的結(jié)合。
2、多層次診斷融合
集成知識庫中各類診斷經(jīng)驗,與數(shù)據(jù)庫中存檔的各類故障數(shù)據(jù),根據(jù)故障的特征進行綜合性分析,確定故障的具體發(fā)生場所。該技術(shù)主要是對狀態(tài)監(jiān)測過程中所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息進行相結(jié)合,再與層次診斷模型進行相結(jié)合,按照層次性推理方式作出由淺至深的診斷。除此之外,它還可以進一步講狀態(tài)監(jiān)測過程中所監(jiān)測到的信號匯總到診斷系統(tǒng)中,實現(xiàn)在線數(shù)據(jù)分析處理和在線故障診斷,無論是在實時性還是智能化方面都有較大的提升。
3、診斷與控制的有效結(jié)合
根據(jù)現(xiàn)階段設(shè)備的運行狀況及健康程度來決定設(shè)備運行策略,以此來預(yù)測可能發(fā)生的故障,從而在早期避免故障發(fā)生,這是軸承故障診斷技術(shù)發(fā)展過程中較高目標(biāo)。在未來的軸承故障診斷技術(shù)研究中,還應(yīng)在診斷理論與診斷方式方面深入探索,在此基礎(chǔ)上建立一套完善是故障診斷知道理論體系和實踐體系,并將診斷理論和診斷方法切切實實地應(yīng)用到日常生活中。與此同時,還應(yīng)加強對便攜式診斷工具的研發(fā),建立簡單易操作的操作系統(tǒng)和診斷平臺,為診斷工作人員提供更加人性的工作環(huán)境,提高故障診斷效率,將軸承故障檢測技術(shù)推向更高的發(fā)展平臺。綜上所述,隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,工業(yè)產(chǎn)業(yè)會得到進一步發(fā)展和提 高,軸承的使用技術(shù)和維修技術(shù)將面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。所以,我們要不斷對軸承結(jié)構(gòu)、原理進行探究,逐步了解和熟練掌握好軸承的各項維修、檢測技術(shù),不斷對其進行創(chuàng)新和改良,使其更加科學(xué)、更加合理,為企業(yè)的發(fā)展、國民經(jīng)濟的發(fā)展做出更大的貢獻。