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美国艾默生PEAKVUE 技术诊断复杂齿轮箱故障的技术优势

2019-09-19 00:31:47 暂无 阅读:908 评论:0

一、PeakVue 手艺道理

Peakvue 手艺是艾默生的专利手艺(美国专利号:6889553),PeakVue 是捕获给准时间距离里时域波形峰值的振动旌旗剖析方式。当显现金属之间发生摩擦或撞击时,就会发生应力波。早期的委靡剥落、齿轮和轴承缺陷、摩擦磨损和冲击等等都邑发生应力波。高级专利手艺 PeakVue 恰是采集和监测这些短暂的应力波,获得应力波的峰值及其显现的频率,并转换为频谱进行剖析。对于一样的采样过程,采样时间距离平日由剖析带宽决意,遵循采样定理。对绝大多数剖析仪或数据采集器来说该时间为(2.56×fmax)的倒数。然而,PeakVue 采用了高速采样手艺,对于高通滤波后的旌旗每秒钟的采样点数量固定为 10 万个。之后再对这些峰值(波形)进行采样和处理,获得 PeakVue 波形和频谱。

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AMS2140

二、PeakVue 手艺的长处

相对于其他诊断手艺如调制解调等,PeakVue 手艺具有以下长处:

1)PeakVue 的时域波形真实反映了设备的冲击,从时域波形的幅值就能够判断出故障的严重水平;

2)跟踪 Peakvue 趋势就能够正确判断设备的故障是否严重,何时需要修理;

3)PeakVue 手艺并不限于中频局限,它能够监测高速和极低转速(如每分钟几转的滚动轴承)的冲击故障,是以对于剖析低速设备的轴承故障来说极为正确有效。

三、典型案例剖析 典型案例剖析

案例 1 某企业搅拌器齿轮箱滚动轴承故障

该搅拌器是生产线上的要害设备,天天 24 小时一连运转。它的故障将导致生产休止一周以上,会给企业造成伟大损失。搅拌器由变频电机经由齿轮箱传动,齿轮箱 3 级变速,供给商供应了图纸,但没有标明齿轮箱的齿数与轴承型号。见下图 1:

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2004 年 7 月 6 日在平常巡检时发现该齿轮箱和马达的噪音上升很大,于是经由 CSI2130 振动剖析仪采集振动数据对其进行剖析。图 2 为电机联轴器端振动频谱与波形,在该轴承的时域波形上能够显着的看到冲击存在,幅值约 4.4g,频谱上没有发现电机轴承的故障频率。图 3 为齿轮箱输入轴的振动频谱与波形,时域波形的冲击略低,约 1.9g 摆布,因为没有齿轮与轴承的信息,我们在频谱上很难发现有价格的器材,除了在频谱的 2500HZ 摆布有底部隆起外,这来自于齿轮啮合照样轴承缺陷?无从判断。

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图 2,电机联轴器端通俗振动频谱与波形

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图 3,齿轮箱输入端通俗振动频谱与波形

为了更正确地剖析,我们再采集了 Peakvue 数据,见图 4 与图 5。图 4 为电机的 Peakvue 频谱与波形,从 Peakvue 波形看电机的冲击很低,约 0.9g,解说电机没有显着的轴承故障。图 5 为齿轮箱输入轴的 Peakvue 频谱与波形,从 Peakvue波形看,齿轮箱运转时存在着必然的冲击,约 6g 摆布,在 Peakvue 频谱上发现102HZ 及其谐波,该 102HZ 是转速的 4.12 倍,而且在这些频率成分边上有转速的边带。那么这 102HZ 来自于哪里呢?根基能够清扫齿轮啮合引起的振动,因为齿轮啮合频率一定是转速的整数倍,而不是如今的 4.12 倍。轴承故障吗?因为幅值不是很高,所以我们决意持续跟踪。

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图 4,电机的 Peakvue 频谱与波形

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图 5,齿轮箱输入轴的 Peakvue 频谱与波形

2004 年 9 月 13,齿轮箱与电机的振动和噪音持续上升。我们持续采集了通俗振动剖析与 Peakvue 的频谱与波形,见图 6 与图 7。图 6 为通俗振动频谱与波形,从加快度时域波形看齿轮箱的冲击很大,达 11g 以上,但频谱上没有显着的信息提醒我们哪个设备显现问题。图 7 为齿轮箱的 Peakvue 频谱与波形,在Peakvue 波形上能够很显着地看出幅值调制现象,平日这种幅值调制现象是因为轴承内圈出缺陷引起的。

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图 6,齿轮箱输入轴的通俗振动频谱与波形

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图 7,齿轮箱输入轴的 Peakvue 频谱与波形

2004 年 9 月 23 行使停机时间我们对齿轮箱输入轴进行搜检,齿轮箱输入轴上的齿轮侧轴承已经显着损坏,转不太动。见图 8。

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图 8,齿轮箱输入轴轴承照片

案例 2 应用 PeakVue 手艺诊断齿轮缺陷

PeakVue 也是诊断齿轮箱故障的极好对象。使用 PeakVue 手艺能够监测齿从正常到碎裂的过程。齿的弯曲、变形会伴生应力波,PeakVue 能够采集到应力波。例如,PeakVue 曾防止了某罐头板生产线几天的生产停留。事实上,PeakVue 数据显露了齿轮箱的振动特征与常规方式采集的振动特征伟大分歧。图 9 为齿轮箱的常规振动波谱。因为测试位置的限制,只能在输入轴的轴承处采集振动数据。图上显露了输入啮合频率及其谐波。是以建议搜检输入齿轮啮合情形,若有没有磨损,但因为振动值很小,没有进行搜检。然则 PeakVue 测量显露问题对照严重。图 10 为输入轴轴承处的 PeakVue 波谱。波形和频谱都显露齿轮箱输出轴振动占主导特征。波形振幅很令人震惊,稀奇是采集点位置距离输出轴有 3 英尺!剖析人员建议输出齿轮组应该立刻搜检。周末该齿轮组被更调,搜检发现有两个齿的齿根部位有裂纹,见图 11,输入轴齿轮存在磨损和纰谬中现象。凭据图 9 很难认为输出齿轮存在故障,更谈不上问题严重不严重。

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图 9,齿轮箱输入轴的通俗振动频谱与波形

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图 10,齿轮箱输入轴的 Peakvue 频谱与波形

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图 11,齿轮箱输出轴齿轮照片

三、结论结论

限于篇幅,另外案例就不再一一介绍了。总的来说,PeakVue 手艺存在以下长处:

1)它能发现常规频谱不克发现的滚动轴承和齿轮故障;

2)可以发现早期滚动轴承和齿轮故障,而且对于故障的严重水平能够正确跟踪;

3)对监测和诊断的设备转速没有限制,能够正确诊断 10rpm 以下的极低速设备的滚动轴承故障。

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