了解峰值能量
定义:什么是峰值能量?
峰值能量 (也称为冲击能量或冲击脉冲能量)是一种 振动 该测量参数用于量化高频冲击事件(特别是滚动体产生的冲击事件)的能量含量。 轴承缺陷. 尖峰能量是通过检测滚动体撞击轴承滚道缺陷时产生的峰值高频加速度响应来测量的,它提供了一种比整体振动水平甚至标准频率分析更灵敏的轴承损坏早期预警指标。.
尖峰能量技术与 冲击脉冲法(SPM), 该方法着重检测滚珠或滚柱撞击剥落物、裂纹或凹坑时产生的短暂、高振幅加速度尖峰,从而能够比传统的振动监测方法提前数月检测到轴承缺陷。.
物理基础
轴承冲击产生
当滚动体撞击轴承缺陷时:
- 发生短暂、高强度的冲击(持续时间为微秒级)
- 冲击会激发轴承结构中的高频共振(通常为 5-40 kHz)。
- 高频振铃产生
- 能量集中在短时峰值
- 冲击能量衡量的是这种冲击能量含量。
为什么需要高频聚焦?
- 轴承冲击主要在高频下产生能量。
- 低频振动(不平衡等)不会导致尖峰现象。
- 高频测量可分离出轴承产生的事件
- 轴承缺陷的信噪比更高
测量方法
仪器仪表
- 高频加速度计: 宽带宽传感器(>30 kHz)
- 谐振传感器: 有些系统利用加速度计共振(~32 kHz)来放大冲击力。
- 带通滤波器: 通常使用 5-40 kHz 的频率来隔离冲击频率
- 峰值检测器: 捕捉每次冲击中的最大加速度
- 能量计算: 冲击持续时间内加速度平方的积分
单位和比例尺
- 以分贝 (dB) 表示,相对于参考水平
- 典型刻度:0-60 分贝
- 有时表示为 gSE(以 g 为单位的峰值能量)
- 对数刻度可适应宽动态范围
解释和严重程度标准
典型严重程度
状况良好(< 20 分贝)
- 最小冲击能量
- 轴承状况良好
- 正常润滑
- 无需采取纠正措施
一般状况(20-35 分贝)
- 检测到一些撞击活动
- 轴承早期磨损或缺陷萌生
- 更频繁地监测
- 计划在 3-6 个月内进行维护
状况差(35-50 分贝)
- 重大影响能量
- 主动轴承缺陷
- 增加监测频率至每周/每日。
- 计划在几周内更换
临界情况(> 50 分贝)
- 极高的冲击能量
- 轴承严重损坏
- 建议立即更换
- 突发故障的风险
轴承生命阶段和峰值能量
- 新轴承: 低峰值能量(10-15 dB)
- 正常穿着: 逐渐增加(15-25 分贝)
- 缺陷萌生: 峰值能量开始上升(25-35 分贝)
- 存在缺陷: 快速增加(35-50 分贝)
- 高级故障: 非常高(> 50 dB),然后随着轴承损坏可能会降低。
优势
早期检测
- 比FFT方法提前6-18个月检测出轴承缺陷
- 对微小剥落和初期损伤敏感
- 在缺陷发展早期出现
- 为维护计划提供最长的提前期
简单
- 单个数值(dB)
- 容易随时间推移而呈现趋势
- 简单的基于阈值的报警
- 数据收集所需培训极少
低速有效性
- 在速度测量较弱的低速情况下,它的表现很好。
- 无论轴速如何,冲击仍然会产生高频尖峰。
- 适用于低速设备((低于 500 转/分)
限制
轴承专用
- 主要用于检测轴承缺陷
- 不能诊断不平衡、错位或大多数其他故障
- 必须与其他技术相结合,才能进行全面监测
无故障识别
- 表示轴承存在问题,但没有具体说明是哪个部件(外圈、内圈等)。
- 需要进行光谱分析以识别具体故障。
- 单个数字缺乏诊断细节
传感器和安装灵敏度
- 需要良好的高频传感器
- 安装方式至关重要(螺柱安装最佳,磁吸式可接受,手持式效果差)
- 传输路径影响读取
实际应用
基于路径的监控
- 每个轴承的快速尖峰能量测量
- 识别读数偏高的方位角
- 标记以进行详细的 FFT 或包络分析
- 高效筛选多种轴承
热门内容
- 绘制峰值能量随时间变化的曲线
- 寻找上升趋势
- 快速增长表明损害正在加速。
- 触发详细分析或维护
与其他方法互补
脉冲能量是一种重要的轴承状态指标,它通过简单的单值测量即可对正在发展的缺陷发出早期预警。虽然它缺乏频率分析的诊断细节,但脉冲能量的简便性、早期检测能力以及在低速下的有效性使其成为综合轴承监测方案中的一个重要组成部分,尤其适用于对大量轴承进行筛查,并在检测到问题时触发更详细的分析。.
类别