旋转矿山机械滚动轴承的振动诊断

在矿山机械设备中，旋转机械占据了很大一部分，如球磨机、回转窑等等。据统计，旋转机械的故障中，有30%是由滚动轴承损坏造成的。滚动轴承的失效类型及其原因很多，在滚动轴承故障诊断方法中，振动诊断仍然是主要的方法。振动诊断的方法也很多，主要有频谱分析法、时间序列分析法、接触电阻法、光纤监测法。本文主要介绍常用的频谱分析法。

当轴承元件的工作表面出现缺陷时，机器中会产生周期性脉冲，其频率一般在听觉范围内（0-20kHz）。它通过机械结构的传递，可由安放在轴承座上的加速度传感器接收，通过FFT频谱分析得到其功率谱图，就可据以确定轴承的故障。当轴承有缺陷时，其相应频率成分的强度就比正常状态时增大。

在实际应用中，由于噪声干扰，一般不直接使用上述频带来诊断轴承故障。为排除噪声干扰，提高诊断信号的信噪比，目前多采用20-60kHz的频带作为诊断频带（处于超声范围）。轴承元件的固有频率就在这一频带内。

近年来，用各种类型的便携式测振仪或一些简单的专用滚动轴承检查仪对滚动轴承作状态监测，也是很有效的方法。用这种方法检查轴承，有两种诊断标准，一种是用当时测试的振动值与新轴承刚装用时测试的初始振动值之比值，即用实际值增加的倍数来定量，例如使用便携式测振仪时，轴承振动值在2倍到6倍初始值之间为“注意”区域，超过倍初始值时为“危险”区域；当一种是以轴承振动为基准，例如采用一种专门的滚动轴承检查仪，振动值可在仪器表盘上直接读出，表盘上的绿区、黄区、红区分别指出“良好”、“注意”、“已损坏”等状态。