機(jī)車滾動(dòng)軸承故障的產(chǎn)生及診斷方法(二)
3 軸承故障的檢測(cè)診斷
目前國(guó)內(nèi)采用檢測(cè)軸承故障的手段大致有測(cè)量溫度、噪聲及振動(dòng)參數(shù)的方法，利用測(cè)量溫度、噪聲的方法比較簡(jiǎn)便，但缺乏有效的預(yù)防作用，一旦在運(yùn)行中軸承溫度過(guò)高和噪聲很大，一般都認(rèn)為機(jī)車軸承都已達(dá)到比較嚴(yán)重的損壞程度。而利用測(cè)量振動(dòng)參數(shù)的方法，是當(dāng)機(jī)車在中小修時(shí)對(duì)軸承進(jìn)行檢測(cè)，由于在檢測(cè)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(cè)方法。
3.1 機(jī)車軸承的診斷方法
機(jī)車軸承的方法主要有兩種：（1）機(jī)車軸承的簡(jiǎn)易診斷，（2）機(jī)車軸承共振解調(diào)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(cè)中一般是通過(guò)測(cè)試某些振動(dòng)參數(shù)的大小，與標(biāo)準(zhǔn)值（門限值）比較來(lái)判斷軸承的狀態(tài)，在對(duì)機(jī)車軸承的簡(jiǎn)易診斷中，主要選擇了時(shí)域波峭度系數(shù)參數(shù)的KV、、、加速度有效值參數(shù)Xrms兩個(gè)指標(biāo)來(lái)作為故障判斷參數(shù)，其中峭度指標(biāo)KV是無(wú)量綱參數(shù)，對(duì)軸承的早期故障敏感，而對(duì)運(yùn)行工況不敏感，當(dāng)軸承齒面工作表面出現(xiàn)故障時(shí)，每轉(zhuǎn)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(yīng)幅值越大，KV值上升越快，但隨著軸承故障后期的嚴(yán)重劣化而KV值則有所下降，而有較值則相反，它對(duì)早期故障不夠敏感，但隨著軸承故障不斷劣化而上升，穩(wěn)定性較好?？傊〉煤?jiǎn)易診斷的可信較果，同時(shí)應(yīng)用峭度系數(shù)與有較值是合適的，它兼顧了診斷參數(shù)敏感性與穩(wěn)定性。
牽引電動(dòng)機(jī)軸承地面檢測(cè)門限值
東風(fēng)4機(jī)車軸箱軸承頂輪檢測(cè)門限值
簡(jiǎn)易診斷有比較好的一面，但也存在許多的不足之處，當(dāng)軸承進(jìn)行簡(jiǎn)易診斷時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下幾種情況；（1）軸承參數(shù)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(zhuǎn)子動(dòng)不平衡、軸不對(duì)中碰磨等）。（3）傳感器置于機(jī)座時(shí)，測(cè)得的故障信號(hào)有強(qiáng)有弱（內(nèi)圈最小、滾子較強(qiáng)、外圈較大），這樣按參數(shù)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(dāng)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(zhuǎn)就會(huì)輪番碾壓這些表面損傷處，高速的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)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，有著陡峭的前沿波形和極其豐富的頻譜，隨著材料內(nèi)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(hào)。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(tǒng)和各類傳感器的固有頻率很低，所以軸承系統(tǒng)和各類傳達(dá)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(tǒng)和各類傳感器共振，用通帶濾波器濾除不需要的低、高頻噪聲（如機(jī)械振動(dòng)等各類噪聲）僅使故障沖擊脈沖激起軸承外圈或傳感器共振響應(yīng)波形通過(guò)，并將低頻故障沖擊信號(hào)放大并提高為振動(dòng)系統(tǒng)的較高頻率的響應(yīng)衰減振蕩，包絡(luò)解調(diào)則將這一較高頻率響應(yīng)再放大為展開的低頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)頻率分析儀變換為低頻譜，也就是解調(diào)譜。
4 機(jī)車軸承診斷案例
下面的案例是2002年元月27日東風(fēng)7D0034機(jī)車第四位左側(cè)軸箱軸承檢測(cè)出的故障案例，該軸承型752732。使用JL-501軸承檢測(cè)臺(tái)檢測(cè)，轉(zhuǎn)速500轉(zhuǎn)/分。
時(shí)域波形檢測(cè)出的診斷參數(shù)，峭度系數(shù)為6.63,而且高峭度也嚴(yán)重超標(biāo)，因此檢測(cè)結(jié)果為不合格。同時(shí)細(xì)化譜圖中看出解調(diào)譜所示峰值為60HZ，且1、2、3階峰值間隔均為60HZ ，按照機(jī)車軸承故障頻率表中計(jì)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(xiàn)外圈滾道有點(diǎn)蝕碾壓痕跡。
5 結(jié)束語(yǔ)
本文所述的機(jī)車滾動(dòng)軸承診斷方法，在我段開展近兩年的時(shí)間，我段現(xiàn)有JL-201機(jī)車軸承診斷儀，JL-501機(jī)車軸承診斷臺(tái)兩套設(shè)備。JL-201主要用于牽引電動(dòng)機(jī)軸承地面檢測(cè)和機(jī)車軸承的頂輪檢測(cè)，JL-501主要用于中修機(jī)車的滾動(dòng)軸承進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測(cè)。兩年來(lái)共為其它段和本段的中修機(jī)車檢測(cè)了2318 套軸承，共檢測(cè)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(jī)破，收到了顯著的較果。
