滚动轴承故障检测仪
滚动轴承故障检测仪是一种专门用于早期发现和诊断滚动轴承(如深沟球轴承、圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承等)运行异常的便携式或在线监测设备。
工作原理
滚动轴承一旦出现局部损伤(如内圈、外圈、滚动体或保持架缺陷),在旋转过程中会周期性地产生冲击脉冲,这些脉冲激发轴承系统及其支撑结构产生特定频率的振动。故障检测仪的核心原理就是捕捉并分析这些特征信号:
1.振动信号采集
通过高灵敏度加速度传感器(通常为压电式)吸附或螺栓固定在轴承座外壳上,实时采集径向或轴向的振动信号。
2.特征频率识别
每种轴承结构都有理论上的故障特征频率,包括:
外圈故障频率(BPFO)
内圈故障频率(BPFI)
滚动体故障频率(BSF)
保持架旋转频率(FTF)
这些频率与轴承几何尺寸、转速相关,可通过公式或数据库自动计算。
3.信号分析方法
时域分析:观察振动幅值(如RMS、峰值)、峭度(Kurtosis)是否异常升高,反映冲击强度。
频域分析(FFT):将振动信号转换为频谱,查看是否在特征频率及其倍频处出现明显峰值。
包络分析(Envelope Analysis):对高频共振信号进行解调,有效提取被噪声淹没的早期微弱故障冲击,是诊断早期点蚀最有效的方法之一。
趋势监测:长期记录振动值变化,判断故障发展速度。
4.智能诊断(高端机型)
部分仪器内置专家系统或AI算法,可自动比对历史数据、轴承型号和运行工况,给出“正常”“注意”“警告”“危险”等状态评级及故障部位提示
功能特点
1.非拆卸检测:无需停机拆解,可在设备运行中快速筛查。
2.高灵敏度:能发现肉眼不可见的微米级损伤,实现早期预警。
3.操作简便:一键测量,自动显示振动值(单位:mm/s、m/s2或g)、频谱图或健康指数。
4.数据存储与管理:支持存储数百条记录,部分设备可通过蓝牙/WiFi上传至PC或云平台,生成趋势报告。
5.多参数融合(部分型号):同时监测温度、转速,提升诊断准确性。
注意事项
1.传感器必须牢固安装在靠近轴承的位置,避免松动或隔着隔热层;
2.测量方向应覆盖径向(水平/垂直)和轴向,不同故障敏感方向不同;
3.需输入准确的轴承型号和转速,否则特征频率计算错误;
4.避免在强电磁干扰或剧烈环境振动下测量;
5.新设备应建立“基准数据”,作为后续对比依据。
维护保养
一、日常维护(每次使用后)
1.清洁外壳与传感器
用干净软布蘸少量清水或70%酒精擦拭主机外壳、显示屏和按键区域。
传感器表面如有油污、灰尘,可用无绒布轻轻擦拭,切勿使用腐蚀性溶剂(如丙酮、汽油)。
2.检查传感器连接线
查看电缆有无破损、弯折过度或接头松动,避免信号干扰或断路。
磁吸式传感器底座应保持清洁,确保吸附牢固。
3.及时充电或更换电池
使用后若电量低于20%,应及时充电,避免电池深度放电影响寿命。
长期不用时,建议每3个月充放电一次,防止锂电池老化。
二、定期保养(每月或每50次使用后)
1.校准验证
虽然多数便携式仪器无需频繁校准,但建议每6–12个月送至有资质的计量机构进行振动灵敏度与频率响应校准。
可使用标准振动台或已知状态良好的设备进行功能自检,确认读数一致性。
2.存储环境管理
存放于干燥、阴凉、无强磁场的环境中,温度建议在0–40°C,湿度<80%RH。
避免与重物堆放,防止传感器受压变形。
3.软件与固件更新
定期连接电脑或通过APP检查是否有固件升级,以修复漏洞、提升诊断算法或支持新型轴承数据库。
三、传感器专项保养
1.磁座保护:磁吸式传感器使用后应吸附在铁质挡块上(部分型号附带“短路铁片”),防止磁力衰减。
2.避免跌落与冲击:加速度传感器内部为精密压电元件,剧烈撞击可能导致零点漂移或灵敏度下降。
3.禁用超量程测量:不要在超过仪器标称振动范围(如>50 g)的设备上强行使用,以免损坏传感芯片。
四、长期停用保养
1.取出电池(若为可拆卸型)或保持电量在50%左右;
2.将传感器放入原装防震盒内,避免悬空放置导致引线疲劳;
3.在设备日志中标注停用时间,重新启用前需做功能测试。
应用场景
1.电机、泵、风机、压缩机、齿轮箱等旋转设备的定期点检;
2.发电厂、石化、钢铁、水泥等连续生产行业的预测性维护;
3.轨道交通、风电、机床等关键设备的状态监控;
4.设备安装后验收测试,验证轴承装配质量。