冲击脉冲检测在转机状态检修中的应用

谢东

摘 要：对滚动轴承检测冲击脉冲简便、直观，提供轴承寿命预测，低转速设备适用。常规振动测量不反映转动设备状态趋势。在测量冲击脉冲及对数据进行分析时需要正确操作、排查干扰。

关键词：冲击脉冲;预测;低转速

冲击脉冲检测（以下简称SPM），提供直观的滚动轴承故障预测，以提前准备设备检修。

1 概述

1.1 SPM与振动的区别

SPM传感器拾取高频信号，捕捉轻微故障信号，对低频信号不敏感。振动传感器拾取的信号干扰较多。据统计滚动轴承寿命在5000-50000小时区间，根据试验SPM达到60dB时，轴承寿命终结。

1.2 可提供远超振动测量的预警期

根据趋势分析试验，SPM可提前6个月预测轴承故障。

1.3 可指示轴承是否润滑不良，振动检测不能

将润滑剂注入轴承、更换润滑剂牌号等，对比操作前后的SPM值，分析轴承故障是润滑不良还是机械受损。

1.4 可用于低速设备故障诊断

SPM能应用在振动检测无效的低转速设备上。SPM将材料视作弹性体，测量对象是冲击波。轴承滚珠或滚柱有表面粗糙度，运转时会与轴承内外圈接触产生冲击波。而振动将材料视作刚性体，测量其位置变化、速度及加速度。

SPM值取决于：

（1）由轴承尺寸和转速决定的碾压速度。

（2）轴承滚珠或滚柱与滚道之间的受碾压油膜厚度。

（3）轴承微观表面机械状态。

2 应用实例

2.1 定转速转机大修周期往往被固定设定

按照设计制造厂的要求维修，存在过维修现象，超出该周期会承担风险。根据SPM可以提前6-8个月获取滚动轴承可能故障的趋势。

2.2 实例

2.2.1 简介

本案例空压机由科普柯·阿特拉斯公司设计制造，型号GA132，单机头带齿轮箱，机头大修周期设定为45000小时。

2.2.2 测量值及评估标准

测量数值为：dBc（carpet level）、dBm（maximum level）

测量前设置dBi：

本实例中dBi=25。dBm、dBc是在空压机额定加载工况测得的。测量期间机器的负荷状态保持稳定。

2.2.3 实际的SPM检测记录

2.2.4 综述

SPM检测提供大修提前期，在2015年1月底开始采购，历经三个月。大修后SPM值下降。机头非驱动段Dbc较大修前高原因在于轴承处于磨合期。

3 SPM检测数据分析

为保证检测正确，需要注意：

3.1 确定SPM源

检测时传感器应置于最接近轴承室之处。

3.2 排查干扰

对于异常高的读数进行分析，以保证检测结果正确，检测的时候必须考虑a.某些转动设备包含轴承之外的SPM源;b高读数的原因可能不仅在于轴承受损，也可能由于别的因素。

3.3正确检测

建议从新装轴承开始定期检测，排查检测值过高是否由于安装不良、润滑不良、过载还是轴承受损等因素。

检测前，必须根据轴径及转速设定dBi。

3.4 常见SPM

（1）状态良好：dBm在20以下，dBc在5-10以下。

（2）受损初期：dBm在20-35左右，dBc略增大，且dBm、dBc差值变大。

（3）显著受损：dBm在35-40轻微受损，40-45严重受损，>45解列风险。

（4）规则的波峰：单个规则波峰可能是负载或压力波动引起;如果轴承室信号最强，可能轴承内圈受损。

（5）周期性突发脉冲：有干扰，譬如与转速相关摩擦。润滑不良：dBc持续偏高，而dBm不总在受损区域，且dBm与dBc差值小。

（6）读数大幅下降：可能由于设备故障、传感器或轴承故障（如内或外圈滑动，保持架故障）。

（7）读数无规则漂移：轴承里有金属颗粒或细屑，去除后读数下降。

（8）内圈受损：大多数读数正常，偶尔出现一两个峰值。对于低速运转设备较难检测。

4 结语

SPM的意义在于通过持续检测对状态稳定的滚动轴承提供寿命预测。其读数直观、简单，适用于低转速设备。

参考文献：

[1]《SPM Instruction Manual Machine Condition Tester T30》Copyright SPM 2010-03.71650.B Sweden.

[2]路佳斌.淺谈螺杆空压机的维护及故障排除[J].新技术新工艺，2011（03）.

[3]严政，王欣.螺杆压缩机的使用维护问题浅析[J].压缩机技术，2011（03）.