機車(chē)滾動(dòng)軸承故障的產(chǎn)生及診斷方法(二)
3 軸承故障的檢測診斷
目前國內采用檢測軸承故障的手段大致有測量溫度、噪聲及振動(dòng)參數的方法，利用測量溫度、噪聲的方法比較簡(jiǎn)便，但缺乏有效的預防作用，一旦在運行中軸承溫度過(guò)高和噪聲很大，一般都認為機車(chē)軸承都已達到比較嚴重的損壞程度。而利用測量振動(dòng)參數的方法，是當機車(chē)在中小修時(shí)對軸承進(jìn)行檢測，由于在檢測中獲取和采集信息比較方便簡(jiǎn)單，比較適用中修段推廣使用，是一種既簡(jiǎn)便又實(shí)用的檢測方法。
3.1 機車(chē)軸承的診斷方法
機車(chē)軸承的方法主要有兩種：（1）機車(chē)軸承的簡(jiǎn)易診斷，（2）機車(chē)軸承共振解調譜分析技術(shù)-----精密診斷。
3.1.1簡(jiǎn)易診斷，就是在振動(dòng)檢測中一般是通過(guò)測試某些振動(dòng)參數的大小，與標準值（門(mén)限值）比較來(lái)判斷軸承的狀態(tài)，在對機車(chē)軸承的簡(jiǎn)易診斷中，主要選擇了時(shí)域波峭度系數參數的KV、、、加速度有效值參數Xrms兩個(gè)指標來(lái)作為故障判斷參數，其中峭度指標KV是無(wú)量綱參數，對軸承的早期故障敏感，而對運行工況不敏感，當軸承齒面工作表面出現故障時(shí)，每轉一周將產(chǎn)生工作面缺陷處的沖擊脈沖，故障越大，沖擊響應幅值越大，KV值上升越快，但隨著(zhù)軸承故障后期的嚴重劣化而KV值則有所下降，而有較值則相反，它對早期故障不夠敏感，但隨著(zhù)軸承故障不斷劣化而上升，穩定性較好?？傊?，要取得簡(jiǎn)易診斷的可信較果，同時(shí)應用峭度系數與有較值是合適的，它兼顧了診斷參數敏感性與穩定性。
牽引電動(dòng)機軸承地面檢測門(mén)限值
東風(fēng)4機車(chē)軸箱軸承頂輪檢測門(mén)限值
簡(jiǎn)易診斷有比較好的一面，但也存在許多的不足之處，當軸承進(jìn)行簡(jiǎn)易診斷時(shí)，會(huì )出現以下幾種情況；（1）軸承參數超值有故障，但不能確定其故障部位，（2）軸承本身無(wú)故障而是由于在組裝時(shí)造成的故障，（如轉子動(dòng)不平衡、軸不對中碰磨等）。（3）傳感器置于機座時(shí)，測得的故障信號有強有弱（內圈最小、滾子較強、外圈較大），這樣按參數判會(huì )產(chǎn)生誤差。通過(guò)以上三種情況分析，簡(jiǎn)易診斷沒(méi)有判定軸承元件故障的方法，不能解決“視情維修”的問(wèn)題，因此軸承診斷僅通過(guò)簡(jiǎn)易診斷判斷有無(wú)故障是不夠的，必須進(jìn)行精密診斷。
3.1.2 精密診斷
當軸承表面損傷，如疲勞剝離、局部磨損、表面腐蝕等故障時(shí)，軸承及滾動(dòng)休旋轉就會(huì )輪番碾壓這些表面損傷處，高速的內圈旋轉會(huì )使這種碾壓產(chǎn)生沖擊，這種故障沖擊引起的縱波在材料尚未發(fā)生形變之前就以聲速向外發(fā)射，有著(zhù)陡峭的前沿波形和極其豐富的頻譜，隨著(zhù)材料內部阻尼作用下，沖擊發(fā)生的縱波急劇衰減，因此使傳感器接收到?jīng)_擊力脈沖信號。這種沖擊力脈沖波形近似于矩形，該矩形脈沖的故障頻率極其寬闊，而軸承系統和各類(lèi)傳感器的固有頻率很低，所以軸承系統和各類(lèi)傳達室感器的固有頻率被故障沖擊脈沖頻率所覆蓋，故障頻率激起軸承系統和各類(lèi)傳感器共振，用通帶濾波器濾除不需要的低、高頻噪聲（如機械振動(dòng)等各類(lèi)噪聲）僅使故障沖擊脈沖激起軸承外圈或傳感器共振響應波形通過(guò)，并將低頻故障沖擊信號放大并提高為振動(dòng)系統的較高頻率的響應衰減振蕩，包絡(luò )解調則將這一較高頻率響應再放大為展開(kāi)的低頻信號，經(jīng)過(guò)頻率分析儀變換為低頻譜，也就是解調譜。
4 機車(chē)軸承診斷案例
下面的案例是2002年元月27日東風(fēng)7D0034機車(chē)第四位左側軸箱軸承檢測出的故障案例，該軸承型752732。使用JL-501軸承檢測臺檢測，轉速500轉/分。
時(shí)域波形檢測出的診斷參數，峭度系數為6.63,而且高峭度也嚴重超標，因此檢測結果為不合格。同時(shí)細化譜圖中看出解調譜所示峰值為60HZ，且1、2、3階峰值間隔均為60HZ ，按照機車(chē)軸承故障頻率表中計算出軸承故障部位的頻率：500×0.12=60HZ ，從表中查出故障部位為軸承外圈，在隨后分解軸承中發(fā)現外圈滾道有點(diǎn)蝕碾壓痕跡。
5 結束語(yǔ)
本文所述的機車(chē)滾動(dòng)軸承診斷方法，在我段開(kāi)展近兩年的時(shí)間，我段現有JL-201機車(chē)軸承診斷儀，JL-501機車(chē)軸承診斷臺兩套設備。JL-201主要用于牽引電動(dòng)機軸承地面檢測和機車(chē)軸承的頂輪檢測，JL-501主要用于中修機車(chē)的滾動(dòng)軸承進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測。兩年來(lái)共為其它段和本段的中修機車(chē)檢測了2318 套軸承，共檢測出不合格軸承189 套，其中我段從2001年到至今沒(méi)有發(fā)生軸承故障或由軸承故障造成的機破，收到了顯著(zhù)的較果。
