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炼油与化工
REFINING AND CHEMICAL INDUSTRY
滚动轴承状态检测与故障分析
张强
（大庆炼化公司物资采购部，黑龙江大庆163411）
摘要：滚动轴承在转动设备中应用较为广泛。文中分析了滚动轴承损坏的原因，通过在线采义。
关键词：滚动轴承；在线监测；频谱；信号分析
中图分类号：TH165.3
文献标识码：B
文章编号：1671-4962(2017)04-0040-02
Conditiondetectionandfaultanalysisofrollingbearings
ZhangQiang
(Procurement department of Daqing Oil Refining & Chemical Company, Daqing 163411, China)
第28卷
Abstract: TRolling bearings are wildly used in rotating equipment. This paper analyzed the causes for damage of rolling bearings By data acquisition of the online monitoring equipment and combining the practical production cases to make spectral analysis, it explained the significance of rolling bearing fault monitoring.
Keywords: rolling bearing; online monitoring; frequency spectrum; signal analysis
滚动轴承进行状态监测和故障诊断的常用方法是振动分析。滚动轴承故障信号是一种典型非线性信号，真实准确反映滚动轴承振动状态，必须注意采集的信号准确真实，因此要在离轴承最近地方安排测点，才能准确判断滚动轴承故障状态。
1常见故障及在线监测的信号采集 1.1常见的故障及原因分析
(1）材料表面磨损和剥落。故障表现形式为在内外圈和滚动体等表面有刮痕或凹坑，从而导致轴承的径向和轴承间隙都偏离正常值，设备运行时噪音增加或振动超出正常值。产生的原因主要有材料缺陷和加工工艺缺陷等(1)。
(2）轴承塑性变形。原因是设备或者过载或者温度超过正常范围，或者是有异物进人等，导致轴承的滚道与滚子接触面上出现不均匀的凹坑，或者导致轴承整体变形。由于润滑不佳或过载导致的温度异常升高，可能引起轴承表面烧伤。
(3）断裂和锈蚀。材料的残余应力或载荷超过设计值，极易引起轴承断裂。如果有水分或工作环境较为恶劣，会在轴承元件的表面形成锈蚀，
从而加速磨损。万方数据
1.2在线监测振动信号的采集
（1）信号的产生。加工和安装均完好的轴承也会产生振动，因为对于滚动轴承来说，其振源产生在运动的每个过程。设备的其它部件将作用力传输到轴承上时，不会是时时不变的，而是随着时间不停地变化，但是在一定的周期内，其接触力是连续的。因此，滚动轴承的振动信号会具有特定的特征。如果出现特定的故障时，如有表面剥落或凹坑时，轴承的振动信号则会表现为出现周期性的脉冲信号[2]。
（2）信号的收集设备。通过加载在轴承座上的传感器，可以采集此类信息，常见的有加速度计和速度计，通过这些设备，可以实时对振动信号进行分析和处理，从而确定轴承的故障类型。
2振动信号的分析和处理 2.1信号的零均值处理
在实际应用中，需要将仪器收集的信号进行分析和预处理，将一些干扰信号进行屏蔽，从而减少误差，提高诊断的可靠性。因为在信号收集时，会将一些其它原因导致的振动信号混在其中。因此对数据的可靠性和真实性方面要有分析，采取