振动监测对电主轴故障诊断应用

不锈钢电解抛光工艺
振动监测对电主轴故障诊断应用
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摘要:随着工业制造4.0的推广及制造业的升级,机械设备也呈现出复杂与多样性,给设备可靠信也带来新的挑战。在以往的维修行业里,维护设备的方式停留在事后维修,给企业及个人带来了严重的经济损失及人生安全等问题。上世纪60年代随着设机械设备状态监测诊断技术推广,有效提高了设备的可靠性和使用周期。而电主轴作为行业里要求最高的旋转部件,对加工中心的加工精度和稳定性有着极大影响,作为机床核心部件之一轴承,它直接决定电主轴的性能,积极开展对电主轴振动监测诊断技术,能有效预测出轴承潜在缺陷,延长电主轴使用周期,起到节约成本的作用。下面本文将以ENSHU机床60S电主轴旋分配器轴承为研究对象,通过发现轴承早期缺陷,验证出振动监测对电主轴轴承诊断的有效性。
超级解霸2000关键词:电主轴 振动分析 SPM 加速度包络 频谱分析
1.
项目简介:
本文中提到的ENSHU60S电主轴的应用是在上汽通用汽车有限公司武汉分公司的发动机箱体
加工线上,该生产线63台ENSHU加工设备组成,负责发动机缸盖、 缸体从毛坯到成品的整个高精度加工过程。
1.
惯量
电主轴振动监测信息(以SGE3期CHOP20D旋转分配器轴承为研究对象)
2.1 了解加工状况收集电主轴轴承型号 , 60S主轴后端旋转分配器轴承型号为7005C,所有主轴选择同一转速2000RPM、同一把刀,刀具务必较小,防止刀具过大产生的主体不平衡,及以后对主轴数据横向、纵向对比带来的影响。
横向对比:即电主轴的型号、内部轴承、加工工艺完全一样,在正常工作情况下,各电主轴振动值应该非常接近。
纵向对比:即同一电主轴不同时间,相同工况下段采集数据进行对比(冷机和热机数据相差较大),观察趋势。
注:横向对比和纵向对比目前主要运用在电主轴前端轴承判断,通过机器数据的反馈可以及时发现改善电主轴轴承磨损、润滑失效、主体或刀具不平衡、漏水等潜在隐患。
2.2 测量技术的选择
传统频谱分析方法:包括频谱分析在内,是基于在0— 2 kHz较低的频率范围,这方法通常用来监测机械四大问题: 不平衡、不对中、共振、轴承,但针对轴承监测发现时多数为晚期状态,损坏严重,已影响设备正常使用。
SPM(Shock Pulse Method)冲击脉冲法:两个物体碰撞在一起会产一定能量的振动,这种振动不是连续状态而是以压力波的形式传递并呈现脉冲状态。由于轴承冲击信号能量低,尤其轴承前期阶段故障信号,常常会被淹没在背景噪声中,普通振动传感器提取冲击脉冲信号的无法完成的,采用专门冲击脉冲传感器,传感器频率设定在32KHZ,通过机械与电子的协调作用将获得的轴承信号放大5-7倍,针对放大信号进行分析即可得到脉冲信号周期及相应幅值,确定振源头来判断轴承前期故障。
冲击脉冲值与轴承的关系
滚动轴承的滚动体与滚道表面并不是完全光滑的,在轴承转动时“粗糙” 的表面使两者润滑油产生波动,并对外滚道产生能量较小频率较高的冲击,当滚动体滚过某一缺陷位置时候
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会产生一个相对较大的能量,但频率较低的能量,这种冲击会随着表面缺陷放大而变大,将信号分析加以采集,进过分析可以确定滚动轴承的运行状态。
冲击脉冲评价轴承的3种状态
滚动轴承与润滑状态良好时候,运转中的冲击脉冲值都会很低;润滑不良而轴承没有损伤的时候,冲击脉冲值会很高;润滑正常而滚动体发生损伤时候,会出现周期性峰值,良好状态下HDm(总冲击能量)/HDc(初始冲击能量)均很低,轴承损伤HDm值升高,HDn(标准冲击能量)=HDm-HDc
加速度包络法:加速度包络技术加强了高频段瞬态畸变小信号的能量,将加速度包络检测技术与传统的频谱分析技术相 结合,就能在轴承严重损坏之前,及时监测到轴承存在的早期 缺陷及润滑问题,从而可以延长机器的故障预警期并防止计 划外停机的发生。 我们通过研究电主轴发出来的噪音值与加速度包络值之 间表现,从采集频域波形可以很明显的捕捉到轴承的故障特征信号,给振动分析带来的极大方便。
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本文发布于:2024-09-22 01:34:40,感谢您对本站的认可!

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标签:轴承   电主轴   振动   信号   冲击   脉冲   监测   分析
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