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機(jī)器振動(dòng)特征分析(2)滾動(dòng)軸承故障滾動(dòng)軸承故障滾動(dòng)軸承是機(jī)器中最精密的部件,公差是其余部件的十分之一。由于各種原因,只有10%到20%的軸承能達(dá)到它們的設(shè)計(jì)壽命滾動(dòng)軸承類型針軸承Needle
bearings深槽球軸承Deep
groove
ball
bearings圓柱滾子軸承Cylindrical
roller
bearing球面滾子軸承Spherical
roller
bearing角接觸球軸承Angular
contact
bail
bearing圓錐滾子軸承Tapered
roller
bearingsSipeRowDouMoRow滾動(dòng)軸承為什么會(huì)過(guò)早損壞?主要因素之一是過(guò)大的動(dòng)載荷即振動(dòng)。理論計(jì)算滾珠軸承壽命公式,表明為什么作用在軸承上的動(dòng)載減少軸承的壽命:/…(福(年)3小時(shí)式中:50
Life疲勞故障開始之前,一組軸承的90%
應(yīng)達(dá)到的或者超過(guò)的壽命小時(shí)數(shù);RATINGbLOADf?
額定動(dòng)載是給定軸承的基本動(dòng)載(磅),是軸承承受的當(dāng)量徑向載荷,包括徑向和軸向載荷(磅)轉(zhuǎn)速愈高,預(yù)期的壽命愈短。理論的軸承壽命隨軸承承受的的負(fù)載的三次方變化。如果設(shè)計(jì)者只考慮軸承的靜載和如皮帶拉伸等其他部件靜載,則軸承的理論計(jì)算壽命會(huì)大打折扣。動(dòng)軸承壽命的因素例:重量為2000磅(908公斤)的轉(zhuǎn)子,轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)/分,在直徑為3英尺(半徑為18英寸=457.
2毫米)處的轉(zhuǎn)子上存在一個(gè)1盎司(28.35克)的不平衡質(zhì)量。此不平衡質(zhì)量產(chǎn)生的離心力計(jì)算:FRVr咽KVV
?7386)(2
?E90)2Fc=0.000001775
U代.00002841
Wrn2其中:Fc=離心力(磅)U=旋轉(zhuǎn)件的不平衡(
盎司一英寸)W=g件的重量(
磅)「=轉(zhuǎn)^的偏心距(英書n=(轉(zhuǎn)分)現(xiàn)在把在18
英寸(4572亳米)半徑處1
盎司(28.35
克)不平衡(0=18
盎司英寸(12975.336
克毫米))
,轉(zhuǎn)速為6,000轉(zhuǎn)/分的樣本代入上式:Fc=(0.000001775)(18
盎司-英力(6,000
轉(zhuǎn)/分fFC=115O
磅(522.1公斤)即,在轉(zhuǎn)速為6,%0
轉(zhuǎn)/分,在3
差4(914.4
毫米)葉輪直徑處1
盎司(28.35克)不平衡將引(52Z1
公司適面X、力,軸承除了承受2
,000
磅(908公斤)轉(zhuǎn)子重量靜量之外,還必須沙這個(gè)離心力。因此,如果設(shè)計(jì)者只考慮軸承支撐區(qū)^^rr908
公斤3^>>,事實(shí)上軸承要承受3
,150磅(1,430.1
公斤〉載荷,則他的設(shè)計(jì)壽命計(jì)算要打如下的折扣:修整的Lio壽命=(初始?jí)勖?000/3,150)3修整的Lio壽命=025X計(jì)算的初始?jí)勖?jì)壽命而且國(guó)》其它縮短滾動(dòng)軸承壽命的因素轉(zhuǎn)子不只承受不平衡,還承受不對(duì)中、松動(dòng)、氣蝕或其它故障引起的動(dòng)載荷,軸承的實(shí)際壽命可能還要短。其它因素:潤(rùn)滑不當(dāng),錯(cuò)誤潤(rùn)滑劑,灰塵和其它污染物污染,儲(chǔ)存不當(dāng),潮氣,運(yùn)輸或使用時(shí)嗑碰、刮傷,錯(cuò)用軸承型號(hào),軸承安裝不當(dāng)?shù)?。最重要的?duì)策是監(jiān)測(cè)滾動(dòng)軸承的狀態(tài),早期發(fā)現(xiàn)軸承故障,跟蹤其發(fā)展趨勢(shì),并知道何時(shí)需更換軸承;'分析其振動(dòng)特征信號(hào),故障診斷;--正確地采集軸承振動(dòng)特征信號(hào);-利用高頻包絡(luò)解調(diào)信號(hào)處理技術(shù),更有效地監(jiān)測(cè)出軸承故障。選擇合適的監(jiān)測(cè)參數(shù)如振動(dòng)速度、沖擊脈沖、解調(diào)譜等。軸承故障原因及其解決?過(guò)負(fù)荷-引起過(guò)早疲勞,(包括過(guò)緊配合,布氏硬度凹痕和預(yù)負(fù)荷)-減少負(fù)荷或重新設(shè)計(jì)?過(guò)熱征兆是滾道,球和保持架變色,金色變?yōu)樗{(lán)色溫度超過(guò)400F(204℃)使?jié)L道和滾動(dòng)體材料退火硬度降低導(dǎo)致軸承承重降低和早期失效嚴(yán)重情況下引起變形,另外溫升高會(huì)降低和破壞潤(rùn)滑性能軸承故障原因及其解決?布氏硬度凹痕當(dāng)負(fù)荷超過(guò)滾道的彈性極限時(shí)產(chǎn)生滾道上的凹痕增加振動(dòng)(噪聲)任何靜態(tài)過(guò)負(fù)荷和嚴(yán)重沖擊產(chǎn)生布氏凹痕?偽布式凹痕在每個(gè)滾珠位置產(chǎn)生的橢圓形磨損凹痕,光滑,有明顯邊界,周圍有磨削表明嚴(yán)重的外部振動(dòng)隔振和使用抗摩添加劑Brinell
Marks?正常疲勞失效疲勞失效指滾道和滾動(dòng)體上發(fā)生龜裂,并隨之產(chǎn)生材料碎片剝落這種疲勞為逐漸發(fā)生,一旦開始則迅速擴(kuò)展,并伴隨明顯的振動(dòng)增加-更換軸承,和設(shè)計(jì)有更長(zhǎng)疲勞壽命的軸承軸承故障原因及其解決—Ball
Path軸承故障原因及其解決?反向載荷-角接觸軸承的設(shè)計(jì)只接受一個(gè)方向的軸向載荷當(dāng)方向相反時(shí),外圈的橢圓接觸區(qū)域被削平…結(jié)果是應(yīng)力增加,溫度升高,并產(chǎn)生振動(dòng)增大和軸承早期失效軸承故障原因及其解決??污染污染是軸承失效的主要原因之一污染的征兆是在滾道和滾動(dòng)體表面有點(diǎn)痕,導(dǎo)致振動(dòng)加大和磨損清潔環(huán)境,工具,規(guī)范操作。新軸承的儲(chǔ)運(yùn)。潤(rùn)滑油失效-滾道和滾子的變色(藍(lán)、棕)是潤(rùn)滑失效的征兆,隨之產(chǎn)生滾道、滾子和保持架磨損,導(dǎo)致過(guò)熱和嚴(yán)重故障。-滾動(dòng)軸承的正常運(yùn)行取決于各部件間存在良好油膜失效常常由潤(rùn)滑不足和過(guò)熱引起Irregular
dents
ormaterial
embeddedin
raceways.Balls
will
b。similarly
dented,chill,or
scratched.Silver依oldBlue/bladcraceways軸承故障原因及其解決?腐蝕-其征兆是在滾道、滾子、保持架或其他位置出現(xiàn)紅棕色區(qū)域原因是軸承接觸腐蝕性流體和氣體嚴(yán)重情況下,腐蝕引起軸承早期疲勞失效-除掉腐蝕流體,盡可能使用整體密封軸承軸承故障原因及其解決?不對(duì)中-征兆是滾珠在滾道上產(chǎn)生的磨痕與滾道邊緣不平行會(huì)產(chǎn)生軸承和軸承座異常-如果不對(duì)中超過(guò)O.OOlin/in,溫升,和保持架球磨損?配合松動(dòng)配合松動(dòng)導(dǎo)致配合部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng),如果這個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)輕微但不間斷,則產(chǎn)生磨損這種磨損產(chǎn)生顆粒,并氧化成特殊的棕色。這導(dǎo)致研磨和松動(dòng)加大。-如果松動(dòng)增大到內(nèi)圈或外圈的顯著運(yùn)動(dòng),安裝表面(孔徑,外徑和側(cè)面)將磨損和發(fā)熱,引起噪聲和晃動(dòng)。Wide
ball
path
ooinner
raceway.Nonparallel
ballpath
on
outerraceway.Outer
ring
tlippagecaused
by
improperhouviny滾動(dòng)軸承故障的振動(dòng)特征口滾動(dòng)軸承一旦產(chǎn)生故障,可能會(huì)產(chǎn)生四種類型頻率的振動(dòng)隨機(jī)的超聲頻率;軸承零部件的自振頻率;軸承故障特征頻率;軸承故障的和頻及差頻。隨機(jī)的超聲頻率振動(dòng)
滾動(dòng)軸承初始故障時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng),從滾動(dòng)軸承安裝在設(shè)備上直到它們剛發(fā)生故障之前,發(fā)生的頻率范圍從約5000Hz到60000Hz超聲頻率范圍。包括振動(dòng)尖峰能量(SpikeEneey),
高頻加速度(HFD),沖擊脈沖(ShockPules)及其他。通常,以總量值評(píng)定軸承的狀態(tài),其頻譜數(shù)據(jù)信息更豐富。SANDLE
RPM滾動(dòng)軸承振動(dòng)尖峰能量(gSE)報(bào)警值。FOR
SWIDWD
RPMQRD
970
AX6LEROM.
&
WONFD3600
RPM
=
UgSE
]
rJORMWL
gSE
A/WM51S0ORFM-
.701200
=
.50€00
PPM,.3560OIFM
=
.25RECOMMENDED
SPIKE
ENERGY
SEVERITY
CHART
(IRD
SPIKE
ENERGY)SEVERITY
CHART
GUIDELINES
FOR
BALL
BEARINGS*8C
O
D08
CKK.
OOO
Q8
08ON
G
B
Go。只QL*)08Z
03
cfixT
08608二888500:—s.3.2001
8UJ
4aG1NUJ工ft丐紀(jì)學(xué)更樂(lè)滾動(dòng)軸承故障的振動(dòng)特征軸承零部件的自振頻率安裝在機(jī)器上的滾動(dòng)軸承自振頻率范圍約為500到2000Hz之間。自振頻率與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān),無(wú)論軸的轉(zhuǎn)速高低它都處在一個(gè)相同的頻率位置。軸承故障特征頻率滾動(dòng)軸承故障特征頻率就是軸承故障產(chǎn)生的振動(dòng)頻率。BPFO-外圈故障特征頻率BPFI
-內(nèi)圈故障特征頻率BSF
-滾動(dòng)體故障特征頻率FTF
-保持架故障特征頻率軸承故障特征頻率的特點(diǎn)4.軸承的故障頻率與其他故障頻率不同;軸承故障頻率是轉(zhuǎn)速頻率的非整數(shù)倍;內(nèi)外環(huán)故障頻率的和頻=“軸承滾動(dòng)體通過(guò)頻率”(滾動(dòng)體個(gè)數(shù)XRPM)軸承內(nèi)環(huán)故障頻率往往伴有1
X轉(zhuǎn)速頻率的邊帶軸承故障特征頻率的特點(diǎn)軸承外環(huán)故障頻率的幅值高于軸承內(nèi)環(huán)故障頻率的幅值;軸承故障一般在發(fā)展到滾動(dòng)體和保持架出現(xiàn)故障之前首先出現(xiàn)的是內(nèi)環(huán)或外環(huán)故障頻率;軸承保持架故障頻率(FTF)通常不是以其基頻出現(xiàn);當(dāng)滾動(dòng)體本身出現(xiàn)故障時(shí),往往會(huì)產(chǎn)生不僅滾動(dòng)體故障頻率(BSF),還有保持架故障頻率(FTF);軸承保持架斷裂時(shí),可能出現(xiàn)滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)故障頻率;一個(gè)以上滾動(dòng)體有故障時(shí),將產(chǎn)生有故障的滾動(dòng)體數(shù)目X
滾動(dòng)體故障特征頻率的頻率。如果5個(gè)滾珠或滾柱上有故障,往往將出現(xiàn)5XBSF的頻率。
軸承故障頻率允許的振動(dòng)幅值不能絕對(duì)限定。它不僅與具體機(jī)器、轉(zhuǎn)速有關(guān),還與軸承故障頻率傳遞的通路有很大關(guān)系。指示軸承損壞的最明顯的標(biāo)志就是存在軸承故障頻率的諧波頻率,尤其是這些頻率伴有1
X
轉(zhuǎn)速頻率或軸承兌它故障頻率邊帶,應(yīng)盡快更換該軸承。軸承故障特征頻率的特點(diǎn)12.
評(píng)定的低速機(jī)器的軸承狀態(tài):評(píng)定尤其是低于100轉(zhuǎn)/分轉(zhuǎn)速的機(jī)器軸承狀態(tài)時(shí),推薦采集時(shí)域波形和
(FFT)頻譜二者。當(dāng)轉(zhuǎn)速很低時(shí),滾動(dòng)體滾動(dòng)通過(guò)軸承內(nèi)外環(huán)上缺陷時(shí)發(fā)生的脈沖沒(méi)有足夠能量產(chǎn)生清楚的,可以檢測(cè)出來(lái)的FFT譜中的頻率,但是在時(shí)域波形中仍然可能清楚的看出來(lái)。RAMGE,17尸AUICO軸承故障特征頻率的特點(diǎn)振動(dòng)傳感器置于盡可能靠近軸承的承載區(qū),尤其是軸承僅支承徑向負(fù)載時(shí)。不合適的軸承負(fù)載和安裝問(wèn)題若軸承負(fù)載不合適或安裝不恰當(dāng),例如,安裝新軸承時(shí),如果軸承與軸承座過(guò)盈配合過(guò)緊,使軸承“咔入”軸承座中,導(dǎo)致軸承內(nèi)部間隙發(fā)生變化,使?jié)L動(dòng)體強(qiáng)制被壓向軸承的內(nèi)外環(huán)。出現(xiàn)這種情況,軸承在起動(dòng)時(shí)立即產(chǎn)生軸承外環(huán)和內(nèi)環(huán)的故障頻率。由于安裝不當(dāng)對(duì)軸承施加了過(guò)大負(fù)荷。雖然,可能尚未發(fā)生實(shí)際損壞,但是,如果檢測(cè)不出這種故障問(wèn)題并采取措施修正,則該軸承將在其預(yù)定壽命之前很早就損壞。軸承潤(rùn)滑不良產(chǎn)生的頻率特征是在900到1600Hz范圍內(nèi),有3或4個(gè)尖峰,尖峰之間的差頻在80到130Hz。潤(rùn)滑良好的軸承可能也包括這些頻率分量,然而,它們的幅值非常小,約為1.27mm/s或更小。當(dāng)潤(rùn)滑不良時(shí),幅值增大到2.54到5.08mm/s滾動(dòng)軸承故障特征頻率BPFO
-
Ball
Pass
Frequency
Outer
RaceBPFI
-BSF
-FTF
-Ball
Pass
Frequency
Inner
RaceBall
Spin
FrequencyCage
Frequency
or
Fundamental
Train
Frequency滾動(dòng)軸承故障頻率計(jì)算⑴保持架故障頻率:6]
+Ni
El-
(d/D)
Cos
6]}FTF=(l/2){No
[1+
(d/D)
Cos滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)故障頻率:6]2}BSF=(l/2)(D/d)
|No-Ni|{
[1-(d/D)Cos外環(huán)故障頻率:BPF0=(l/2)n
|No-Ni|
[l-(d/D)Cos
6
]內(nèi)環(huán)故障頻率:BPFI=(l/2)n
|Ni-
No|
[l+(d/D)Cos
6
]d=滾動(dòng)體直徑;D=滾動(dòng)軸承平均直徑(滾動(dòng)體中心處直徑);6=徑向方向接觸角;n=滾動(dòng)體數(shù)目;No=軸承外環(huán)角速度;^=軸承內(nèi)環(huán)角速度(=軸轉(zhuǎn)速).注:L
滾動(dòng)軸承沒(méi)有滑動(dòng);2.滾動(dòng)軸承幾何尺寸沒(méi)有變化;3.軸承外環(huán)和軸承內(nèi)環(huán)都旋轉(zhuǎn).滾動(dòng)軸承故障頻率計(jì)算⑵6]保持架故障頻率:FTF=(N/2)
[1-
(d/D)
Cos滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)故障頻率:6
]
2}BSF=(N/2)(D/d){1-[(d/D)Cos外環(huán)故障頻率:BPF0二(N/2)n[l-(d/D)Cos
6
]內(nèi)環(huán)故障頻率:BPFI=(N/2)n[1+(d/D)Cos
6
]d=滾動(dòng)體直徑;D=滾動(dòng)軸承平均直徑(滾動(dòng)體中心處直徑):6=徑向方向接觸角;n=滾動(dòng)體數(shù)目;N二軸的轉(zhuǎn)速。注:L
滾動(dòng)軸承沒(méi)有滑動(dòng);2.滾動(dòng)軸承幾何尺寸沒(méi)有變化;3.軸承外環(huán)固定不旋轉(zhuǎn).滾動(dòng)軸承故障頻率計(jì)算⑶外環(huán)故障頻率:BPFOr^O.4Nn內(nèi)環(huán)故障頻率:BPFIr=0.6Nn保持架故障頻率:FTFr^O.4N經(jīng)驗(yàn)公式n=滾動(dòng)體數(shù)目;N二軸的轉(zhuǎn)速。注:1.滾動(dòng)軸承沒(méi)有滑動(dòng);2.滾動(dòng)軸承幾何尺寸沒(méi)有變化;3.軸承外環(huán)固定不旋轉(zhuǎn).滾動(dòng)軸承故障頻率計(jì)算外環(huán)故障頻率:BPFOeQN(O?5n-l.2)內(nèi)環(huán)故障頻率:BPFIe^N(O.5n+l.2)滾動(dòng)體故障頻率:BSFe^N(O.2n-l.2/n)保持架故障頻率:FTFe^N(O.5-1.2/n)估算公式n二滾動(dòng)體數(shù)目;N二軸的轉(zhuǎn)速。注:1.滾動(dòng)軸承沒(méi)有滑動(dòng);2.滾動(dòng)軸承幾何尺寸沒(méi)有變化;3.軸承外環(huán)固定不旋轉(zhuǎn)滾動(dòng)軸承故障頻率計(jì)算例轉(zhuǎn)機(jī)名稱(HZ)特征頻率(HZ)(RPM)
疆鶻轉(zhuǎn)速739147.8(心2)
川州確主
機(jī)
特征頻
率軸承型號(hào)3632 2/臺(tái)/7/.“BP0RBPIRBSFFTF76.
12108.
6333.
115.
06電
機(jī)軸承型號(hào)2326
H=U4
前326
后BPORBPIRBSFFTF71.
44101.
033.
435.
1038.57
59.
9327.
04
4.
82/1
4232『N=14
前326
嘀98511bs1485(47力371.3
‘36226
2/臺(tái)=—35262/臺(tái)197
3632
2/臺(tái)
101.46河z169.
29203.
45(
3
t7154,.2985“"像膜浮4'154.2
磨嚙67
1
2332聯(lián);斤置以,3,43648
不齒
18.
35
25.
2923"*7.73*7”1.08/05144.
80
44.
13
6.
75£8。227.
20
68.
76
10.
57
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”8267.
30
87.
47
10.
67
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23“
3.
0.
429/
326232698s128
05144.
47167
4sm
467.
112324售,前q*b/”?二/279183.
86)4.687.21
火324后5L4279.
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心1¥?232632695.2
134.6
44.4
6.
8087,州
逐7,
F
央g
6.3后
51.42
79.
88
36.
05
6.
44前
77.526
120.
43
54.
20
9.
68后
77.526
120.
43
54.
20
9.
68前
51.68
80.
29
36.
234
6.
468后
95.
7
135.3
44.
0
6.
83好沙41.即35.
95
6.
42前
57.
03
80.
63
26.
69
4.07后
30.
8
47.
85
21.59
3.
85吸風(fēng)機(jī)1—#8送風(fēng)機(jī)
#t—#a排粉風(fēng)機(jī)書1~#8磨煤機(jī)1—#8灰漿泵#1—#8碎煤機(jī)1—#2渣油泵沖灰水泵沖渣水泵級(jí)林商賽循環(huán)水泵1480,沖8〃1480,如772970【件"739"2
37如但8書型r
7
*72308239.
84347.
80128.
6220.
06314151.34242.
20100.9018.
932315130.
24190.
18j3.4910.
062315130.24190.
18>3.
4910.
062307238.
36351.05123.6119.
7631537.
9860.
6025.
424.
749.
34;呼「:,/47.5-
tn4
二/2排污泵146030874.
25118.
55凝結(jié)水泵1475融於59
畔1
0、/7初49.
64dN3194631876.
11〃,120.51
51.629.51典型的軸承故障發(fā)展過(guò)程Time典型的軸承故障發(fā)展過(guò)程軸承故障劣化發(fā)展不是按線性規(guī)律,而是按指數(shù)規(guī)律變化災(zāi)難性破壞階段才軸承剩余壽命的10-20%階段才軸承剩余壽命的5-10%O0階段才軸承剩余壽命的1-5%階段才一小時(shí)至軸承剩余壽命的1%累積的損傷通常約百分之八十至九十的軸承壽命時(shí)間軸承故障發(fā)展的四個(gè)階段初始階段噪聲正常溫度正??梢杂贸?,振動(dòng)尖峰能量,聲發(fā)射測(cè)量出來(lái),軸承外環(huán)有缺陷振動(dòng)總量比較小,無(wú)離散的軸承故障頻率尖峰剩余壽命大于10%第二階段噪聲略增大溫度正常超聲,聲發(fā)射,振動(dòng)尖峰能量有大的增加,軸承外環(huán)有缺陷,振動(dòng)總量略增大(振動(dòng)加速度總量和振動(dòng)速度總量)對(duì)數(shù)刻度頻譜上可清楚看到軸承故障頻率,線性刻度頻譜上難得看到,噪聲地平明顯提高剩余壽命5
%軸承故障發(fā)展的四個(gè)階段III.第三階段可聽到噪聲溫度略升高非常高的超聲,聲發(fā)射,振動(dòng)尖峰能量,軸承外環(huán)有故障振動(dòng)加速度總量和振動(dòng)速度總量有大的增加在線性刻度的頻譜上清楚地看出軸承故障頻率及其諧波和邊帶振動(dòng)頻譜噪聲地平明顯提高剩余壽命小于1
%第四階段噪聲的強(qiáng)度改變溫度明顯升高超聲,聲發(fā)射,振動(dòng)尖峰能量迅速增大,隨后逐漸減小,軸承外環(huán)處在損壞之前故障狀態(tài)振動(dòng)速度總量和振動(dòng)位移總量明顯增大,振動(dòng)加速度總量減小較低的軸承故障頻率占優(yōu)勢(shì)的振動(dòng)尖峰,振動(dòng)頻譜中噪聲地平非常高剩余壽命小于02%軸承故障四個(gè)階段的頻譜Stage
4defect's
harmonic
frequencies
develop
multiplesidebands
(haystack),
fundamental
freqs,
grow包絡(luò)(解調(diào))頻譜A球/滾動(dòng)體撞擊缺陷產(chǎn)生“沖擊波”.A軸承“像一個(gè),響”(共鳴).解調(diào)頻譜信號(hào)處理過(guò)程15-20X解調(diào)譜與常規(guī)頻譜振動(dòng)解調(diào)可以在滾動(dòng)軸承故障發(fā)展的初始階段檢測(cè)到故障信息,并且可跟蹤軸承故障發(fā)展,在第二,三和第四階段中以不同的信息反映軸承不同的故障狀態(tài)。同時(shí)采用振動(dòng)速度或振動(dòng)加速度檢測(cè)常規(guī)振動(dòng)頻譜可以在滾動(dòng)軸承故障發(fā)展的第三階段有效地檢測(cè)到軸承的故障頻率(內(nèi)環(huán)故障
BPFI,
外環(huán)故障BPFO,
滾動(dòng)體故障BSF和保持架故障FTF)等。振動(dòng)解調(diào)和振動(dòng)速度或振動(dòng)加速度相結(jié)合可以有效地早期檢測(cè)滾動(dòng)軸承的故障。解調(diào)譜/常規(guī)譜結(jié)合用于軸承故障監(jiān)測(cè)解調(diào)頻譜作為一個(gè)早期指示故障的測(cè)量參數(shù)檢查常規(guī)頻譜和解調(diào)頻譜:A
都沒(méi)有故障頻率,狀態(tài)良好,作為基線繼續(xù)監(jiān)測(cè)A
只在解調(diào)頻譜存在故障頻率,早期故障指示,或需要潤(rùn)滑A
在兩種頻譜中都存在譜峰值,計(jì)劃下一次維修更換軸承A只在常規(guī)頻譜中存在峰值,同時(shí)在解調(diào)頻譜中噪聲水平升高,立即更換.2*29-e.xxxa”e。。.。八。0。.ma.s?nxsa.B丁valve:
??XATTT—X,
“$i
c:SIA
.
2XX7CM1KK;IX。V?CBLOUKXPOIHT
XD:MTU
.
“
VTMAtH:MCZZAHCMZp?ir?:
9ma2
?<???
i?al用振動(dòng)頻譜沒(méi)有檢測(cè)出第一階段軸承故障nCUIE
16B.spile
nmcT
srecnrwfkmouced
arm
ucz
xfwt
najoncns—ntEsar
m
smt.
rancr
sncntw用振動(dòng)解調(diào)譜檢測(cè)出第一階段軸承故障300/a軸策柏際M光標(biāo)A:12.
153
HixI-吊1MJ0600M)0.'i.':t_I二2006-1-25
15:27:240/A11
2.036l
階次0.854
"⑼"Al
I
2.
036
iim!
s
rus100llxr??747.168
RPMXFJ3
-M2
-Horizontal
-Vel
頻率1600
Hz2006-1-25
15:27:24XFJ3
-M2
-Horizontal
-解調(diào)(1-lOkHz)
800
Hz2006-1-25
15:27:480/All
0.277
n
rus速度譜解調(diào)譜2006-1-25
15:27:48
0/All
0.277
grat
747.165
RPMQe-IMEFgdtz£*TC禽督定:。二0:2S一二二
BZ一二軸承外圈故障軸承外圈故障的解調(diào)頻譜特點(diǎn)軸承外圈有缺陷時(shí),在解調(diào)頻譜上可見軸承外圈缺陷頻率BPFO及其高次諧波,如果外圈轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承,可能出現(xiàn)其轉(zhuǎn)速頻率的邊頻。軸承外圈缺陷軸承外圈缺陷解調(diào)譜軸承內(nèi)圈故障的解調(diào)頻譜特點(diǎn)軸承內(nèi)圈有缺陷時(shí),在解調(diào)頻譜上可見軸承內(nèi)圈缺陷頻率BPFI及其高次諧波,對(duì)內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承,可能出現(xiàn)其轉(zhuǎn)速頻率的邊頻。軸承內(nèi)圈缺陷
軸承內(nèi)圈缺陷解調(diào)譜調(diào)制的原因:當(dāng)內(nèi)圈出現(xiàn)故障時(shí),如果它位于加載區(qū)域時(shí),產(chǎn)生的沖擊會(huì)更
加劇烈,從而產(chǎn)生更高的振幅。當(dāng)內(nèi)圈故障位置移出加載區(qū)后,其振幅又會(huì)降低,并在軸承頂部達(dá)到最小值。在這種情況下內(nèi)圈的故障頻率被(內(nèi)圈的)旋轉(zhuǎn)頻率所調(diào)制,可以在頻譜中看到ix邊頻帶出現(xiàn)。軸承內(nèi)圈故障的解調(diào)頻譜舉例軸承滾動(dòng)體故障的解調(diào)頻譜特點(diǎn)軸承滾動(dòng)體有缺陷時(shí),在解調(diào)頻譜上可見軸承滾動(dòng)體缺陷頻率BSF及其高次諧波,以及出現(xiàn)轉(zhuǎn)速頻率的邊頻;此外,由于滾動(dòng)體對(duì)外圈的碰撞強(qiáng)于對(duì)內(nèi)圈的碰撞,在解調(diào)譜上還會(huì)存在BSF的半諧波。軸承滾動(dòng)體缺陷11r10.5?fBSF「1(BSF2*fBSF2.5?fBSF
3?fBSFfHz軸承滾動(dòng)體缺陷解調(diào)譜如果滾珠故障也會(huì)產(chǎn)生調(diào)制。當(dāng)滾珠運(yùn)轉(zhuǎn)在載荷區(qū)會(huì)產(chǎn)生比運(yùn)轉(zhuǎn)在非載荷區(qū)更強(qiáng)烈的沖擊。越接近載荷區(qū),振幅越高。滾珠沿軸承以保持架
頻率FT滾動(dòng)。該頻率低于IX,
大約等于0.4X。軸承保持架故障的解調(diào)頻譜特點(diǎn)軸承保持架有缺陷時(shí),在解調(diào)頻譜上可見軸承保持架缺陷頻率FlF及其高次諧波;此外,由于軸承潤(rùn)滑不良也會(huì)引起保持架與滾動(dòng)體的直接接觸而出現(xiàn)保持架缺陷頻率。軸承保持架缺陷軸承保持架缺陷解調(diào)譜軸承失效的九個(gè)階段:第I
階段Defect
frequenciesUltrasonicNatural
frequencies頻率范圍在20
KHz
60
KHz之間或更高普通的頻譜上不會(huì)出現(xiàn)任何指示峰值能量、HFD、沖擊脈沖、SEE等超音頻測(cè)量?jī)x器軸承失效第II階段?在共振(固有)頻率處發(fā)出鈴叫聲。共振頻率還作為載波頻率調(diào)制軸承的故障頻率。Defect
frequenciesUltrasonicNatural
frequencies軸承失效第HI階段Bearings:
Stage
ThreeNatural
frequencies?出現(xiàn)軸承故障頻率當(dāng)軸承磨損進(jìn)一步加劇,峰值將隨著時(shí)間線性增加軸承失效第IV階段???故障頻率將產(chǎn)生諧波,這表明發(fā)生了一定程度的沖擊故障頻率的諧波有時(shí)會(huì)比基頻峰更早被發(fā)現(xiàn)同時(shí),時(shí)域波形中也會(huì)出現(xiàn)沖擊脈沖顯示 建議結(jié)合對(duì)數(shù)坐標(biāo)進(jìn)行分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)軸承故障的早期顯示。?使用加速度傳感器,不要進(jìn)行積分。加速度能突出信號(hào)中的高頻成分軸承失效第V階段???出現(xiàn)更多軸承故障諧波,由于故障自身的性質(zhì),還會(huì)出現(xiàn)邊頻帶時(shí)域波形上的尖峰波將更加清晰和明顯高頻率軸承檢測(cè),如峰值能量和沖擊脈沖趨勢(shì)持續(xù)上升能夠從頻譜中看到諧波,特別是邊帶后,軸承磨損就已經(jīng)能夠用肉眼觀察到了軸承失效第VI階段20
kHz500
HzBPIII、2xBPIIX幅值增大,并出現(xiàn)IX的諧波,這是由于磨損引起間隙增大的結(jié)果Defect
frequenciesUltrasonicNatural
frequenciesBearings:
Stage
SixT3XIXI
2X軸承失效第VII階段Natural
frequenciesCopyright
?
MOBIUS??故障頻率及其邊頻帶變成峰丘狀,經(jīng)常被叫作“干草堆”。還能聽到軸承發(fā)出的噪聲。高頻率的軸承測(cè)量值可能會(huì)逐漸減少。如果有下降趨勢(shì),不要以為是出現(xiàn)好轉(zhuǎn),而應(yīng)該盡快去定購(gòu)用來(lái)更換的軸承了!軸承失效第vm階段Bearings:
Stage
EightT3X500
Hz20:IX-2XDefect
frequenciesUltrasonicNatural
frequenciesCopyright
?
MOBIUS???頻譜中的“干草堆”將繼續(xù)擴(kuò)大,諧波隨著松動(dòng)的增加而增大。高頻率軸承測(cè)量值趨勢(shì)可能會(huì)繼續(xù)降低,重要的是整個(gè)噪聲水平都在上升。能清晰的聽到軸承發(fā)出的聲音。預(yù)示著軸承即將報(bào)廢。軸承失效第IX階段20
kHz!Defect
frequenciesUltrasonicNatural
frequenciesBearings:
Stage
NineT3X500
Hz?這個(gè)階段頻譜會(huì)變平,機(jī)器已經(jīng)不能運(yùn)轉(zhuǎn)了!解調(diào)頻譜與軸承故障嚴(yán)重故障時(shí),峰值將高出噪聲水平20
dB
(100X)當(dāng)軸承破壞第七或第八階段時(shí),噪聲水平將上升到接近波峰。這預(yù)示著軸承即將完全失效!MMJ3電妣軸承損塊-
-M2
Anal
-
Vel
Freq
1600
Hz2007-4-28
13:40:16Machine
Note
(2007-1-4
14:55:38)電動(dòng)機(jī)i
JS1512-6:780
KW
:985
RPM:北速機(jī):傳功比6.42
,Z1?24,Z2?216
;從動(dòng)軸轉(zhuǎn)遽:154rpm
MJ396Hz年煤機(jī);小4輪ZU券;大戰(zhàn)輪22K216;
傳動(dòng)比831;Mkfi5HZ軸承型13
#1
2326:腔325
:U3
3544;#4
2332
:梏3X4
舶2332:#7
3X8
鴕3648:2007-4-28
13:40:16O.
AII
5.219
mm
srms993.234
RPM3|王330
02iM3.234
RPMi?2-007-428
13:40.10Cursor
AQ12i2007-4-28
13:40:10Q
AJI
0.478
g
rmsMMJ3電鞏軸承損壞M2
-Axial
-Demod
(2-10kHz)
800
HzMachine
Note
(2007-1-4
14:55:38)電動(dòng)機(jī)】JS15124;780
KW
;965
RPM;雙速機(jī):付必IE?.42
;Z1=24;Z2.216
;從功HlM速;154/pm;Ml-396Hz醉媒機(jī):小街,碑修26:人齒輪Z2-216;也動(dòng)比8.31;如65HZ用水型13
#1
語(yǔ);#2
326;#3
3M4
#4
2332;托3544;柿2332:
#7
364?
;#8
3648;86
624
Hi
5.233<xdQE0.115
gO'AH
0,478
g
rmsMMJ3電機(jī)軸承揭壞-M2
-Horizonlal
-Vel
Freq
1600
Hz20074-281338:56Machine
Note
(2007-1-4
14:55^8)電動(dòng)機(jī)i
JS1512-6:780KW
:985
RPM:注速機(jī);傳3力比6.42;2124;小216;從動(dòng)m后速:iMrpn
Mf-3%HZ心處機(jī):小曲輪ZU26;大心輪Z2-216;傳功比831;
MM5HZ軸承型號(hào)£
2326.
?2
326
;?
3544“4
2332
.
*5
3544
.
86
2332;*7
3&4B
08
36482007428
13:M:56O.AII
4.627
mm.1arms993.022
RPMo200
4001.00012001必UMO?00—2006-12-26
9:50:52
O
All
4.064
mmsnns800他992.465
RPMHJB3
一軸,樂(lè)損M…B4
-Honzontal
-Vet
Freq
1600
Hz2006-12-26
9:26.02Machine
Note
(2006-12-31
12:07:54)電機(jī),JS1486;
310KW;
985RPM及強(qiáng)加i
6S
HP:
葉丁段,5Hffl
儀V
?;:01324:
*2
2324
;"3
32526
:04926749I
作介
火旗Cursor
AM3
119
Hz8688
orders0.469
mnsQ'AII
3.889
(nob's
ms"一HJB2TH
次狗
B4
Honzontal
Vel
Freq
1600
Hz2006-12-26
9:5052Machine
Note
(2006-12-31
12:07:42)ll
I:.J51出6;310KW,985RPM改展現(xiàn),6s*HP
葉H
BU
5N冶崇V
S
:H1324:
#2
2324
:*3
32526
:#49267491
件介質(zhì),20gl
冬26
9:26:02 O
AJI
3.889
mm.snns96a
361
RPMHJB2
-軸承損壞?B4
Vertical
-Demod
(1-10kHz)
1000
Hz2006-12-26
9:51:14Machine
Note
(2006-12-31
12:07:42)電杞:JS1486
310KW;
965flPM從理發(fā),6S-HP:
葉Ji
數(shù):5H軸M
S
?
*324:*2
2324
:M3
32526:
M9267491
件介0b
衣漿2006-12-26
9:51:14 O
AII
268
g
rms
992.465
RPMHJB3
球承損M-B4-Horizontal?Demod
(1?10kHz)1000
Hz2006-12-26
9:25:50Machine
Noto
(2006-12-31
12^7:54)電Hl
JS14&-6;
310KW.985RPM灰漿較:6SHP.n|
片收:5
片淚豕T
?]?
832%
M
2324
#3
32526
#4926749灰漿泵124軸承故障灰漿泵1-3-4軸承故障紗-SUUEE-SEE-』UM^;然3544
購(gòu)2332
#7
3X8
;#8364S;0A口37D01D0400HrMachine
NoW
<2007-1-4
14:5547)電動(dòng)機(jī):
780
KW
:985RPM;Q速機(jī)二山Rj比6.42;Z1二24;Z?二216
從功扯H速:154m:Mf二396Hz彤作根:4
砂檢Z/26
人街輪Z21216:傳再比8
31;MkgHZ2326:W
禰;qco三aMMJ9
蝌承損從?M1?Horizomal-Demod
(2-10kHz)
800
Hz2008-2-151521:4602E*0.1M2008-2-15
15^1:4?Q
All
1.226
g
rmsgursor
A50.912Hz
1101
Orders0.294gQ
AM
1.326g
rms-kCuisor
A200MMJ9
軸承損壞?Ml
?Axial
Vel
Freq
1600
Hz200821515:2232Machine
Nd。(2007-1^
14:55:27)電功HL
JS1512-6.7K)
KW;965
RPM;誠(chéng)謹(jǐn)機(jī):心M比6.42
Z1-24,Z2?216,從動(dòng)岫轉(zhuǎn)速:154rpm;Mf-396HZMl
爪P
鄉(xiāng):性爆E.:小尚就不"6;
人也輪22=216。:傳動(dòng)比8
31:Mf=65HZ力2326;92
326
.93
3544
.42332
;"#5
3544
.柞2332;
3648
相3648;13*2986
RPM3.1D3
orders0.437
mnVBQ
AII
12.428
min*
rms2008-2-14
10""Machine
Note
<2007-1-4
14:55:27)電/力機(jī):JS1512?:7B0
KW
;985
APM.Mi&
機(jī)i
心功比&42
Zb24
Z2-216
從fJjWH
逆;154rpm
M^396HZ-方
煤機(jī),小
A
輪
ZU26;
人
均經(jīng)
22二2帕:代,動(dòng)比8
31
65HZMMJ9
軸水懂壞?M1
?Horizontal
-VelFreq
1600
Hz2008-2-141007:07O
AII
4.069
mm.'trmsMS
RPM9#磨煤機(jī)電動(dòng)機(jī)軸承-外圈故障r-sriba#7磨煤機(jī)減速機(jī)軸承-外圈故障Machine
Note
(2007-1-4
14:55:17)電動(dòng)機(jī);JS1512-6;
780
KW
:985
RPM:戰(zhàn)速機(jī);件動(dòng)比6,42;21=24;
22=216
.從動(dòng)岫轉(zhuǎn)速;154fpm;Mf?396HZ俄媒機(jī):
小齒輪Z1-26;
大齒輪
22.216;
傳動(dòng)比&31;
65HzMMJ7誠(chéng)軸承損壞-G4
-AxiaJ-Vel
Freq
1
600
Hz2007-7-3114:28:482007-7-31
14:28:48O
AII
13.545
mm'srms985
RPM-2007-7-31
1428:39MMJ7誠(chéng)軸承損壞G4
-Axial-Demod
(2-10kHz)
800
HzMachine
Note
(2007-1^
14:55:17)電動(dòng)機(jī):JS1512-6;
780
KW;965
RPM;M速機(jī):怯勁比642;Z1?24;22.216;從動(dòng)軸轉(zhuǎn)速:154^xn;
M1-396HZ磨煤機(jī):小齒輪Z1=26:
大齒輪22-216:
傳動(dòng)比8.31;
Mf-65HZ-SIU』y-cul#8凝結(jié)泵電動(dòng)機(jī)軸承.外圈故障NB8
11鞏軸承損抹?M1
Axial
Vel
Freq
1600
Hz2007-7-25
14:20:412007-7-25
14:20:41O'AII
4.606
mm'S
rms1485
RPMNB8電機(jī)軸承損壞?M1
Axial
Demod(1-10kHz)
800
Hz2007-7-12
10:41:58Curs:or
A
104
765
Hz4
233
orders?0
457
gQA11
1.72
g
rmsAll
5.789
EE;s
rmsHarmonics報(bào)警SFJ14軸承損壞?S3
-Horizontal
-Vel
Freq
1
600
Hz2006-9-20
16:14:13Machine
Hole
(2006-12-31
146:50)電動(dòng)機(jī);JSQ1586
550
kw;985
rpm風(fēng)機(jī):G4-73-11
NO
200:葉片數(shù):12片?1
326:#2
2328
<3
3632;#4
3632SFJN
-S3
-Horizontal
-Vrl
弟*
1600
lb2006-12-22
14:00:00MW
(mi-ll-Sl也切瓦
JWM
6.
卜乙
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II
Mi
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LU
3,ru
Ml
E送風(fēng)機(jī)軸承內(nèi)圈故障SFJ14軸承投壞-S3
-Horizonlal
-Denx>d
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ML
i
G4
73-11NO
20D;葉片tt
i
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#1
326
;#2
2326:#3
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-
F4
-
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-
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25/2006
9:07:15
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O
AII
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Zone
RC
Fan
F4
?
Horizontal
?
Vel
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Fan
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;UHongO
AII
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匯
3830X二三zdgr-zonX二士
wIdsonX二lrwon1X二
二u.
iEd
dtD
tnxnd-X.L)>-u.dgfLZM*IiIIo-uj
I3-rWE-ru==
b書?
*」?F
值£EMEteua
OM
XLIX二士udm、x-iLZdew*
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rms'
'i
'
'
'
i?‘—
—0
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2006
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Q
AII
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mm
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-
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-
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1.358
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o-x
x二1
lu.
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-dB
dBZLgI^.9i
<+-二:二
?.MEJMUE》%舌dHE』M.EE-#7號(hào)磨煤機(jī)減速機(jī)軸承損壞.內(nèi)圈故障2006-2-9
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承損壞G4
-Axial
-Vel
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;965
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326
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;#5
3544;#6
2332:
#7
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;#8
3648;2006-2-9
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g
rms2006-2-9
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RPMMachine
Note
(2007-1-4
14:55:17)電動(dòng)機(jī):JS1512-6;780KW
:985
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2326;
#2
326
;#3
3544;#4
2332
;#5
3544;#6
2332;
#7
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;#8
3648;-
-MMJ7-軸承損壞G4
-Axial
-Demod
(2-10kHz)
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2.245
g
rms畦舊循環(huán)水泵軸承故障?內(nèi)圈,滾珠1XHSB3軸承橫壞.P3
Horizontal
-Vel
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-Horizontal
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-Horizontal
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(2-10kHz)
1000
Hz2007-7-5
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-Vel
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1000
ms2007-7-2514:31
46O'AI
0.358
g
rm$3XHB4柚東榻壞
-
Horizontal
-
Demod
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1
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Hz卷NB16電BIM
次根W
?M1
Ax??-O?mod(1
10kHz)
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10
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107
HrO
AII
7
36
mm,8
mw1CO
aw>M4M修2M7,(M5,1
空抬
&MI
0.4MQtm^
13
RPM0&2C0
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RPM0
151
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4
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Vd
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O
M
4.762
mmt
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H?NB16電機(jī)”尿拘泳-M1
Horizonlal
-AccTime500
m2007-9-29
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Horirorlal
?Ve<Freq
1600
Hz
2007-9-29
15:14:4622
N426U
Ij8
1.0
22007^29151441
Q
AJI1M5grm?1485
RPMNB16比機(jī)軸火蜘堤-Ml
-Horizontal
-Acc
Time
500
ms2007-7-25
14:47:11051
gdM
00
gm#16凝結(jié)泵電動(dòng)機(jī)軸承.滾珠故障E-C-求ODG爸1VJ
HEOHdfL402扈24XI凝結(jié)泵電動(dòng)機(jī)軸承故障NB1電&圖h承攢壞M1
Axial
-Vel
Freq
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1359:152007-7-25
1359:15
Q
AII
6.064
mm
s
rm$Hz1485
RPMNB1巾批軸承損-
Ml
-
Axial
-
Demod
(1-1OkHz)
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Hz2007-7-2513:59:11PUMU〕SUBsum凝結(jié)泵電動(dòng)機(jī)軸承故障NB6
—軸承損壞-M1
-Axial
-Vel
Freq
1000
Hz2007-1-8
14:01:05Machine
Note
(2007-1-13
13J0:46)凝結(jié)水泵電機(jī):180Kw;
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380V;
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第
級(jí)通過(guò)頻率:124Hz:
第
.級(jí)通過(guò)頻率:
148Hz電機(jī)怕承319;
象釉承446315Q
二只7008009001.000-
--
2007-1-8
14:0201NB6—軸承損壞M1
Axial
Demod
(2-10kHz)
800
HzMachine
Note
(2007-1-13
13:30:46)凝站水泉電機(jī):180Kw:
1485Rpm;
380V;
班I’L
安裝凝采i
四級(jí)葉輪.第級(jí)通過(guò)預(yù)率124也|
第二級(jí)通過(guò)知!率-148Hz2007-1-614X)1:05Q
AII
5.779
mm
's
rms1487.838
RPMO'AII6.919
g
rms14S7.838RPM|;
2007-1-8
14:02:01(SUMM-EE)Jd3d排粉風(fēng)機(jī)電機(jī)軸承-保持架故障-PFJ12
軸承按叫
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