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浅谈JK00430型机车走行部车载监测装置在轴箱轴承故障监测方面的应用 成铁科技2011年第2期 浅谈JK00430型机车走行郜车载监测装置 在轴箱轴承故障监测方面的应用 袁水均 袁水均:成都机务段助理工程师联系电话摘要本文阐述了JK00430型机车走行部车载监测装置轴承故障监测原理,介绍了应用共 振解调波与频谱判断轴承故障的分析方法,对轴箱轴承报警故障进行了统计分析,并对两起典型 案例进行了深入分析,提出了轴箱轴承报警后的运用,检修建议. 关键词车栽监测装置轴箱轴承共振解调频谱图 1JK00430装置轴承故障监测原理 JK00430装置采用了共振解调的设备故障诊 断技术,对轴承检测点进行冲击振动检测和报警. 1.1共振解调技术简介: 共振解调技术是从振动检测分析技术发展起来 的一门新技术.轴承故障冲击的频谱线实际上是看 不到的,但轴承故障冲击的一个重要特征是具有很 宽的频带,它具有机器中任何振动所不具有的高频 能量.共振就是利用机械,电子谐振的方法, 提取并放大上述冲击高频能量的过程,这个过程中 可以滤去不必要的常规振动,提高了信噪比.解 调就是通过包络检波器检波,去除高频衰减振动 的频率成分,得到只包含故障特征信息的低频包络 信号的过程,这个过程大大降低了后续信号的处理 难度,对这一包络信号进行频谱分析,便可较容易 地诊断出轴承的故障处所. 1.2共振解调诊断轴承的基础数学量值模型, 如图所示: ? 28? 2应用共振解调波与频谱图判断轴承故障的 分析方法 2.1轴承故障信号特征 2.1.1轴承外环故障的信号特征: 轴箱轴承的外环发生故障时,由于外环固定, 在共振解调时域波形上显现明显的梳状特征,在频 谱图上无明显边频特征存在. 图轴承外环故障时的时域波形图,频谱图 2.2滚子故障的信号特征: 轴箱轴承的滚子发生故障时,由于受到保持架 的调制,在时域波形上呈现明显幅度调制,从而在 频谱图上出现明显的边频信息. 图滚子故障时的时域波形图,频谱图 2.2轴承故障冲击报警分析步骤 第一步:当报警分析中发现轴承I级甚至Ⅱ级 成铁科技2011年第2期 报警时,首先到报警数据浏览窗口中查看报警 轴位,报警次数,并看是否形成连续性报警. 第二步:到冲击趋势数据浏览窗口中查看 该轴位的曲线图,至少查看一周(7天)内的冲击 值(幅度值)曲线变化趋势,在什么区域内(黄 色,红色)变化,是否有上升趋势. 第三步:再到原始数据分析窗口中查看该 轴位本次交路的数据及历史数据,进行时域波形图 与频谱分析: 1.当外环发生报警故障时,查看原始数据每个 样本的时域波形图变化情况,看是否呈现规律,且 是否呈现梳型,频谱图中三阶外环故障频谱与专家 系统的诊断抽象频谱是否准确对应且清晰明显,实 际谱号值与诊断谱号值是否接近.若波形呈现规 律,呈现梳型,三阶外环故障频谱准确对应且清晰 明显,实际谱号值与诊断谱号值接近,则可判断轴 承外环可能存在故障;反之,则可以不首先考虑轴 承外环故障. 2.当滚子发生报警故障时,查看原始数据每个 样本的时域波形图中的图形变化,看是否成规律变 化,是否呈波浪状,是否有调制过程,查看频谱图 中三阶滚子故障频谱与专家系统抽象频谱是否准确 对应且清晰明显,三阶故障频谱峰值两边是否有边 频存在,实际谱号值与诊断谱号值是否接近.若成 规律变化,呈波浪状,存在调制过程,三阶滚子故 障频谱准确对应且清晰明显,三阶故障频谱峰值两 边有边频存在,实际谱号值与诊断谱号值接近,则 可判断轴承滚子可能存在故障;反之,则可以不首 先考虑轴承滚子故障. 3.当保持架内,保持架外,内环发生报警故障 时,查看报警是否存在连续性,时域波形图是否呈 现规律变化,查看三阶保持架内,保持架外,内环 频谱图与专家系统的诊断抽象频谱是否准确对应且 清晰明显,实际谱号值与诊断谱号值是否接近.若 报警存在连续性,波形图呈现规律变化,三阶保持 架内,保持架外,内环频谱图准确对应且清晰明 显,实际谱号值与诊断谱号值接近,则可判断轴承 保持架,内环可能存在故障;反之,则可以不首先 考虑轴承保持架,内环故障. 3故障案例分析 3.1故障统计 2009年1月至2010年12月,我段发生轴箱轴 承报警41件.其中:Ⅱ级报警19件,落换报警轴 箱轴承19件;I级报警22件,落换轴箱轴承10 件,另外12件运用观察一段时间后报警消失. 落换的29件报警轴箱轴承中,存在明显故障 的2O件(Ⅱ级l4件,I级6件),另外9件无明 显故障.落换轴箱轴承具体故障情况如下图所示: 轴箱轴承Ⅱ级报警情况统计 轴箱轴承I级报警情况统计 i一3.2典型故障案例分析 3.2.12010年3月5日至7日SS35185机车 56位轴承发生多次I级,Ⅱ级报警. 3.2.22010年12月2日