鉴别滚动轴承故障的简易诊断方法

以后的周期监测看到，随着负荷大小的变化，冲击脉冲值也发生
相应的变化。这说明不同种类的轴承，其特性和运行表现是存在
差异的，在进行故障判断时，要加以充分的考虑。
实施简易诊断法是众多大型油、水流水线生产车间设备管
理采用的常用方法，目的就是尽快地确定故障源备好换件用最
短时间给予排除，不因较长时间的检修影响正常的上下游工序
几种测量技术，汇聚各方面的信息，从不同的角度进行分析诊 冲高值不一定是轴承劣化，而且单一的冲击脉冲值和状态码
断，以提高结论的准确性。
难以区分故障源。同样，使用诊断型振动监测仪可依据不同
丰富的信息有利于综合分析判断故障源，实际中泵机组 振动参量值的高低断定故障严重程度，但只查看振动参量值
的一些异常症状常与故障之间不一一对应，一种故障现象可 和不同形态的三条柱状棒形图也难以将振源定位到某个部
高，冲击脉冲强、弱值也都偏高，出现这些症状不能绝对肯定是
轴承组装不当，需要考虑故障源是否来自外部相邻部件。例如，
带平衡盘组件的多级离心泵后轴承室温度高时，必须确定平衡
机构是否存在问题，因为故障源有可能是平衡机构部件间严重
摩擦或压力失衡，导致温度升高，扩散传递到轴承室，这就需要
实施温度梯度法确认故障源：使用红外测温仪延轴向移动测温
能对应多种症状，而一种症状也可能对应多种故障，这必然造 件。
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方向性。③随负荷的增加振动会增大。
基础槽钢框架没有进行灌浆填实其故障属于基础刚性差，
表现出的故障特点也相同。这为上述判断提供了更可靠的理论
依据。
四、故障处理
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二.滚动轴承故障鉴别的简易诊断做法 1.振动冲击参量加图示、声响鉴别轴承疲劳和点蚀故障 轴承运动副（滚道）出现疲劳、腐蚀、点蚀故障后，能直观看到 滚道表面有不规则的斑痕凹坑，这是合成故障。这种劣化症状造 成运转时的强冲击载荷，振动和噪声随之加剧。实施仪表监测时， 冲击强脉冲值＞30dBm，弱脉冲值＞10dBc，加速度值＞35mm/s2，棒 形图高频段显示 5 格以上的红色光柱，并且能听到轻度噪声，综 合这些异常信息就是轻度的疲劳、点蚀损坏。 2.添加油脂法识别轴承故障 冲击脉冲轴承检测分析仪拾取的冲击强脉冲值略＞30dBm， 冲击弱脉冲值＞15dBc，运行状态灯显示黄色，测振仪显现的加 速度值 25mm/s2 左右，听不到噪声，运行没满负荷，很难确认轴 承运动副存在疲劳点蚀或轴承缺油脂，这就需要分析冲击脉冲 值高的原因，可对轴承室添加润滑油脂，如轴承室装有油杯或油 嘴，在不停机的情况下就可加注油脂，然后再监测拾取冲击脉冲 参数，查看脉冲值是否下降，如果冲击脉冲强、弱值都下降说明 是缺油脂，如果不下降说明运动副出现严重划痕磨损。这里需要 说明，如果冲击脉冲值当时下降，但数小时后又上升，说明存在 轻度划痕磨损故障。 3.听诊法和图示识别确定轴承运行状态 新轴承首次运行，有时会显现异常症状，如监测拾取振动参 量值和冲击脉冲值都很低，温度也不高，但轴承运行有尖鸣声， 人耳直听和使用机械故障听诊器测听都能感受到，这是轴承本 身组装质量不佳，这种情况虽然不影响运行，也不需要换轴承， 但应确认原注入的油脂是否与使用条件匹配、符合环境要求。 对长期运行的轴承监测，测振仪棒形图出现低频段光柱升 降波动以及高频段可能显现两个左右的红色光柱。这些症状有 可能是保持架松旷摩擦造成，也有可能是其他部件之间断续摩 擦或泵内液体扰动。所以，确认轴承保持架松旷需要使用机械故 障听诊器测听，如果保持架松旷变形，与滚动体或内、外圈间断 碰摩，能听到保持架摩擦声大小变化。 4.轴承的贫油脂鉴别 准确把握润滑效果并按需加注油脂，能延长轴承寿命和避 免油品浪费。冲击脉冲轴承检测分析仪是识别滚动轴承内是否 贫油脂较为理想的仪器，一般情况下，显示的弱脉冲值在 10dBc 以下说明润滑效果良好，识别深沟球轴承是否贫油可按 这个标准度量。但需注意几点：①要考虑测点到轴承的径向距 离，距离远信号会衰减；②要分析轴承前期加油脂的时间和环 境条件；③要掌握离心泵运行负荷大小，负荷小暴露不了问题； ④要对测取到负数的弱脉冲值分析。弱脉冲值是负数、强脉冲 值＜10dBm，可能是轴承外圈与过渡配合的轴承室包容面之间 出现超限值的间隙。这两部件之间存在间隙，冲击信号自然衰 减，也必然影响是否贫油的判断。另外，不要将 10dBc 值作为鉴 别各种类型的轴承是否贫油唯一的测量标准。装在同一部位的 两个背靠背调心轴承，新加注了润滑稀油后，弱脉冲值显示偏 高，基本都在 10dBc 值以上；新设备上或新更换的深沟球轴承 如果游隙过小，也会造成弱脉冲值＞10dBc，所以需要掌握原始 运行弱脉冲值数据，清楚脉冲值实际增长的幅度，以便得出准 确结论。
成故障诊断的困难。实践表明，实施简易诊断鉴别轴承故障
正确的维修决策来源于准确的判断，准确的判断建立在客 时，使用诊断型振动监测仪与冲击脉冲轴承检测分析仪组合
观分析的基础上。从离心泵机组轴承室测点采集到的异常信息 监测，查看多方面的信息，附加机械故障听诊器和红外测温
不但来自轴承本身零件的劣化，还来自泵机组其他部件的故障， 仪，再融进感官判断识别，能起到互补的作用，效果良好。冲击
向位移，当泵的负荷较大，泵轴受到径向或轴向较大的冲击时，
短圆柱轴承的内圈滚柱随轴轴向移动，外圈不移动，造成滚柱与
外圈或端盖轴向摩擦，就显现了这种异常信息。所以，强弱脉冲
值都过高不能过早的确定轴承损坏，可以继续加密监测，包括搜
集加注润滑油脂前后的数据，进行分析观察，同时掌握设备运行
负荷和工作参数的变化情况，从发展变化中得出准确的结论。从
不同的故障源往往交混在一起，光凭感官判断难以分辨，必须借 脉冲轴承检测分析仪是鉴别轴承高、低频故障的专用检测工
助检测仪表进行识别。实践证明，使用单一功能振动测量技术和 具，该仪表显示的冲击脉冲分量及状态码示出了轴承不同的
单一参数来识别故障源，错判漏判的几率很高，所以，应该优选 运行状态，冲击脉冲强弱高低值反映了大小程度，但显示的脉
生产。
W11.09-28
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作者通联：大港油田第二采油厂 河北黄骅市 061103
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圆柱滚子轴承与球轴承是有区别的，圆柱滚子轴承的滚柱
与外圈能分离，滚子和滚道之间为线接触，能游动支承，摩擦因
数大，这些特点在进行判断时需加以考虑。例如，对已运行了数
千小时、正常运行的大型多级泵 N309 短圆柱滚动轴承实施垂
直径向和水平径向测量时，轴承监测仪表显现了红色警报信息，
强脉冲值＞35dBm，弱脉冲值＞18dBc，强弱脉冲值都高，同时，状
态码显示有摩擦。仪表显现红色的警报信息是轴承运行状态差
或有较严重的损坏，但听不到疲劳点蚀噪声，温度 55℃，加速度
值＜20mm/s2，几个测点振动速度值＜7mm/s，于是认为轴承运动副
出现了轻微点蚀，但打开机壳检查未发现轴承存在这个问题。据
此分析，很可能是其他冲击干扰造成了判错，显现的冲击脉冲高
值是自身的结构特点所引起。多级泵运行时，泵轴有时会出现轴
下各测点振动均在标准范围内（表 1、表 2），达到预期效果，确保
了设备安全正常运行。
参考文献
1 沈庆根.化工机器故障诊断技术.浙江大学出版社出版，1994
2 沈庆根，郑水英.设备故障诊断.化学工业出版社，2006 W11.09-27
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作者通联：科比技术有限公司 新疆克拉玛依市金龙镇
鉴别滚动轴承故障的简易诊断方法
郑 炘 孙凤余 郑伯琛 付杰顺
摘要 应用简易诊断技术，采用振动监测法、冲击脉冲值法、听诊识别法、温度梯度法加感官判断搜集信息，鉴别离心泵机组轴 承室测点振动异常信息找出故障源，做出准确结论。
关键词 滚动轴承 简易诊断 故障 中图分类号 TH133.33 文献标识码 B
一、概述
观察轴承室到平衡室之间的温度梯度，测定旋转轴到平衡室的
温度，旋转轴到轴承室的温度，掌握各段温差，如果高温源点在
轴承室，从轴承室到旋转轴的温度必然逐渐梯减，说明轴承组装
不当，否则故障源在平衡室。同样，两半联轴器之间摩擦故障产
生的高温会传到前轴承室，使用红外测温仪测量温度梯度，也可
确定故障源。
2.确认轴承故障要考虑轴承的品种特性因素
通过以上的分析研究，决定对基础槽钢框架进行灌浆填实。
基础灌浆填实前后频谱图见图 3、图 4。
ຫໍສະໝຸດ Baidu
图 4 基础灌实后测点 4V 频谱（2010 年 1 月）
图 3 基础未灌实前测点 4V 频谱（2009 年 11 月）
2010 年 1 月在停工检修期间将基础矩形槽钢框架用水泥、 沙石进行填实，结果外输泵振动有较大幅度的下降，在工频转速
三.前期状况不详确诊轴承故障源的鉴别方法
对前期运转状况不详，又无法查阅设备的历史检测记录，要
防止故障源错判，需要考虑轴承部位的外界条件和环境因素，以
及某些轴承的品类、特性，如果考虑不周或认识欠缺就有可能判
错。
1.应用温度梯度法确诊故障源
新泵或大修后的泵试运行时，若轴承室温度偏高，确认主因
故障源时需进行关联分析。轴承室温度偏高常显示加速度值略