故障轴承和辊子故障诊断
机械故障诊断及典型案例解析
机械故障诊断及典型案例解析一、导言机械故障是指机械设备在使用过程中出现的各种异常情况，影响设备正常运转。
机械故障诊断是通过观察、检测和分析机械设备的工作状态，找出故障原因并采取相应的修复措施。
本文将介绍机械故障诊断的一些基本方法和典型案例。
二、机械故障诊断方法1. 观察法：通过对机械设备的外部观察，发现异常现象，如磨损、变形、脱落等，从而判断故障原因。
2. 检测法：使用各种检测工具和设备，如红外测温仪、振动测试仪等，对机械设备进行各项参数检测，以发现故障。
3. 分析法：通过对机械设备故障的历史数据进行分析，找出故障的规律和原因。
4. 经验法：基于经验和专业知识，通过对机械设备的工作过程进行观察和分析，判断故障原因。
三、典型案例解析1. 轴承故障：机械设备在运行过程中出现明显的噪音和振动，经过观察和检测发现，轴承出现了磨损和松动，需要更换轴承。
2. 电机故障：电机无法启动或启动后运转不正常，经过检测发现电机绕组出现了短路，需要进行绕组修复或更换电机。
3. 传动故障：机械设备传动带断裂或松动，导致传动不稳定或失效，通过观察和分析发现传动带磨损严重，需要更换传动带。
4. 润滑故障：机械设备在运行过程中出现摩擦增大、温升过高等异常现象，经过检测发现润滑系统故障，需要清洗或更换润滑油。
5. 冷却故障：机械设备在运行过程中温度过高，经过检测发现冷却系统故障，需要清洗或更换冷却器。
6. 阀门故障：机械设备在运行过程中无法控制流量或压力，经过观察和分析发现阀门密封不良，需要进行密封件更换或维修。
7. 传感器故障：机械设备无法正常感知工作状态，经过检测发现传感器损坏，需要更换传感器。
8. 压力故障：机械设备在运行过程中出现压力异常，经过检测发现压力表故障，需要更换压力表或进行校准。
9. 过载故障：机械设备在运行过程中出现过载现象，经过观察和分析发现负荷过大，需要优化工艺或增加设备容量。
10. 控制系统故障：机械设备无法正常控制，经过检测发现控制器故障，需要更换控制器或进行维修。
滚动轴承故障及其诊断方法
滚动轴承故障及其诊断方法
滚动轴承是一种很常见的机械元件，广泛用于工业和消费市场，用于
转动机械装置的旋转部件。
它们的主要功能是支撑和稳定轴，允许轴在指
定的位置和方向上旋转，以及在转动时减少摩擦和重复负载。
滚动轴承可
以在各种不同类型的机械设备中找到，例如汽车，风能发电机，摩托车，
电机，空调，电气箱等。
滚动轴承可以长期高效工作，但如果不适当地维护和维修它，可能会
导致故障。
常见的滚动轴承故障包括损坏，轴承旋转变慢，轴承外壳发热，内部损坏，轴键变形，低速磨擦，扭矩问题等。
解决这些问题的关键是找
出故障的根本原因，并根据现场条件采取正确的解决方案。
要有效诊断滚动轴承故障，可以采用以下方法。
1.检查外壳：检查轴承外壳表面，以及固定螺丝和轴承挡圈是否松动、弯曲或破损。
检查底座是否正确安装，轴是否紧固，以及轴承应用的负载
是否正确。
2.状态检查：检查轴承内部和外壳的温度，查看是否有油漆和碳垢，
并检查轴承内部有无异响和异常磁性。
3.拆卸检查：仔细检查轴承内部的轴承衬套、滚珠和圆柱滚道，查看
是否有损坏、磨损或异物。
滚动轴承故障诊断实例
滚动轴承故障诊断实例
滚动轴承故障诊断实例可以包括以下几种情况：
1. 声音异常：当滚动轴承出现故障时，可能会出现异常的噪音，如嘶嘶声、刮擦声或者咔咔声等。
这种情况下，可以通过听觉判断故障的类型和位置。
噪音一般源于滚珠或滚道表面的损伤或者磨损。
2. 振动异常：故障的滚动轴承会导致轴承运行不稳定，产生过大的振动。
可以通过振动传感器来检测振动的频率和幅度，进而判断故障的严重程度和位置。
振动异常可能是由于轴承内部松动、滚子损伤或滚道不平整等问题引起的。
3. 温度异常：滚动轴承运行时，由于磨擦和摩擦产生的热量，轴承温度会有所上升。
但是，如果滚动轴承的温度明显高于正常值，可能表明存在故障。
可以通过红外测温仪或接触式温度计来测量轴承的温度，判断是否存在异常。
4. 润滑问题：滚动轴承需要得到正确的润滑以保持正常运行。
如果滚动轴承出现故障，润滑不足或者污染等问题，会导致滚动轴承的寿命缩短。
可以通过观察润滑脂或润滑油的颜色、黏度以及滚动轴承周围是否有渗漏等来判断润滑是否正常。
上述实例中的故障诊断需要依靠专业的设备和工具，同时需要具备相应的专业知识和经验，建议请专业人士进行诊断和修复。
轴承故障诊断原理
轴承故障诊断原理引言：轴承是工业中常见的一种重要零部件，广泛应用于各种机械设备中，承担着支撑和传递载荷的重要功能。
然而，由于工作环境的恶劣和长时间的使用，轴承往往容易出现各种故障。
因此，轴承故障的诊断和预测具有重要意义。
本文将介绍轴承故障的诊断原理，帮助读者更好地了解轴承故障的表现和诊断方法。
一、振动信号分析法振动信号分析法是一种常见的轴承故障诊断方法。
通过采集轴承振动信号，分析其频谱和波形，可以判断轴承故障类型。
例如，当轴承内环故障时，振动信号的频谱会出现特征频率和倍频的峰值，波形会有明显的冲击和脉冲信号。
而当轴承外环故障时，振动信号的频谱则会出现特征频率和倍频的谷值，波形会有较为规则的周期性振动。
通过分析振动信号，可以准确判断轴承故障类型，并及时采取维修措施。
二、声音信号分析法声音信号分析法是另一种常用的轴承故障诊断方法。
通过采集轴承工作时的声音信号，分析其频谱和波形，可以判断轴承故障类型。
例如，当轴承出现裂纹或磨损时，会产生高频的杂音信号；当轴承出现滚珠错位或脱落时，会产生低频的冲击声。
通过分析声音信号，可以快速准确地判断轴承故障类型，从而采取相应的维修措施。
三、温度信号分析法温度信号分析法是一种简单有效的轴承故障诊断方法。
通过监测轴承的温度变化，可以判断轴承是否存在故障。
例如，当轴承内环故障时，由于摩擦和磨损产生的热量增加，轴承温度会升高；当轴承外环故障时，轴承温度则会降低。
通过分析温度信号，可以及时察觉轴承故障，并采取相应的维修措施。
四、油液分析法油液分析法是一种常用的轴承故障诊断方法。
通过对轴承工作时的润滑油进行取样分析，可以判断轴承的磨损和污染情况。
例如，当轴承出现磨损时，润滑油中会出现金属颗粒和磨粒；当轴承受到污染时，润滑油中会出现水分和杂质。
通过分析油液信号，可以及时判断轴承的工作状态，进行维护和更换。
五、红外热像仪诊断法红外热像仪诊断法是一种非接触式的轴承故障诊断方法。
通过使用红外热像仪对轴承进行热像检测，可以观察轴承的温度分布情况。
轴承故障检测、诊断、分析技巧
为了尽可能长时间地以良好状态维持轴承本来的性能，必须保养、检测、检修、以求防事故于未然，确保运转的可靠性，提高生产性、经济性。
对长期运行中的设备来讲，平时的检测跟踪尤为重要，检测项目包括轴承的旋转音、振动、温度、润滑剂的状态等，根据检测结果，设备维护人员可以准确地判断设备的问题点，提早作出预防和解决方案。
一、异常旋转音分析诊断异常旋转音检测分析是采用听诊法对轴承工作状态进行监测的分析方法，常用工具是木柄长螺钉旋具，也可以使用外径为20mm左右的硬塑料管。
相对而言，使用电子听诊器进行监测，更有利于提高监测的可靠性。
轴承处于正常工作状态时，运转平稳、轻快，无停滞现象，发生的声响和谐而无杂音，可听到均匀而连续的“哗哗”声，或者较低的“轰轰”声。
异常声响所反映的轴承故障如下：1、轴承发出均匀而连续的“咝咝”声，这种声音由滚动体在内外圈中旋转而产生，包含有与转速无关的不规则的金属振动声响。
一般表现为轴承内加脂量不足，应进行补充。
若设备停机时间过长，特别是在冬季的低温情况下，轴承运转中有时会发出“咝咝沙沙”的声音，这与轴承径向间隙变小、润滑脂工作针入度变小有关。
应适当调整轴承间隙，更换针入度大一点的新润滑脂。
2、轴承在连续的“哗哗”声中发出均匀的周期性“嗬罗”声，这种声音是由于滚动体和内外圈滚道出现伤痕、沟槽、锈蚀斑而引起的。
声响的周期与轴承的转速成正比。
应对轴承进行更换。
3、轴承发出不规律、不均匀的“嚓嚓”声，这种声音是由于轴承内落入铁屑、砂粒等杂质而引起的。
声响强度较小，与转数没有联系。
应对轴承进行清洗，重新加脂或换油。
4、轴承发出连续而不规则的“沙沙”声，这种声音一般与轴承的内圈与轴配合过松或者外圈与轴承孔配合过松有关系。
声响强度较大时，应对轴承的配合关系进行检查，发现问题及时修理。
二、振动信号分析诊断轴承振动对轴承的损伤很敏感，例如剥落、压痕、锈蚀、裂纹、磨损等都会在轴承及振动测量中反映出来。
所以，通过采用特殊的轴承振动测量器（频率分析器等）可测量出振动的大小，通过频率分布可推断出异常的具体情况。
滚动轴承故障及其诊断方法
而一旦有了压痕，压痕引起的冲击载荷会进一步引起附近 表面的剥落。
这样，载荷的累积作用或短时超载就有可能引起轴承塑性 变形。
1滚动轴承异常的基本形式
(4).腐蚀
润滑油、水或空气水分引起表 面锈蚀（化学腐蚀）
轴承内部有较大的电流通过造 成的电腐蚀
2.3 滚动轴承的振动及其故障特征
2. 幅值域中的概率密度特征 滚动轴承正常时和
发生剥落损伤时的轴 承振动信号的幅值概 率密度分布如图。
轴承振动的概率密度分布
从图中可以看出，轴承发生剥落时，幅值分布的幅 度广，这是由于存在剥落的冲击振动。这样，从概率 密度分布的形状，就可以进行异常诊断。
3 滚动轴承故障诊断方法
2.2 滚动轴承的特征频率
➢ 为分析轴承各部运动参数，先做如下假设： (1)滚道与滚动体之间无相对滑动； (2)每个滚道体直径相同，且均匀分布在内外滚道之间 (3)承受径向、轴向载荷时各部分无变形；
方法： 研究出不承受轴向力时轴承缺陷特征频率，进而，推导出 承受轴向力时轴承缺陷特征频率
1. 不承受轴向力时 轴承缺陷特征频率
d Dm
)
fr
滚动轴承的特征频率
➢ (3) 轴承内外环有缺陷时的特征频率：
➢ 如果内环滚道上有缺陷时，则Z个滚动体滚过该缺陷时的
频率为
fi
f Bi Z
1 (1 2
d Dm
) frZ
➢ 如果外环滚道上有缺陷时，则Z个滚动体滚过该缺陷时的
频率为
fo
f Bo Z
1 (1 2
d Dm
)
f
r
Z
➢ (4) 单个滚动体有缺陷时的特征频率：如果单个有缺陷的 滚动体每自传一周只冲击外环滚道（或外环）一次，则其 相对于外环的转动频率为
滚动轴承故障诊断分析全解
滚动轴承故障诊断分析全解
滚动轴承是机械设备中的重要元件，也是故障率最高的构件。
其突发的故障可能会严重影响机械设备的正常运行，即使是轻微的故障，也会降低设备的使用寿命。
因此，对滚动轴承的故障进行及时诊断和维修，是确保轴承的正常运行的关键。
本文将对滚动轴承故障诊断进行全面阐述，以便于有助于轴承的可靠运行。
一般来讲，滚动轴承的故障可以归结为以下几类：
(1)疲劳损坏:由于长期的使用，滚动轴承中的滚动体和锥形齿轮等内部零件可能会因疲劳而损坏，最终导致轴承的故障;
(2)腐蚀破坏:由于设备运行时的温度、湿度及磨损较大，滚动轴承容易受到空气、油品及其他化学性腐蚀剂的作用，从而造成内部零件的磨损;
(3)水分侵入:滚动轴承组装后，如果存在漏油现象，则滚动轴承内部容易污染，从而导致滚动体及锥形齿轮等内部零件受损;
(4)润滑油工作性能不佳:润滑油在机械设备运行时，若由于品质或温度等原因，润滑油的性能不佳，轴承容易受到损坏;
(5)安装不良:滚动轴承安装后，若没有正确地调整轴的负荷和动转瞬间，将会对轴承组件产生振动和噪音，从而导致故障。
轴承故障诊断原理
轴承故障诊断原理
轴承故障诊断原理是指通过对轴承的特征和声学信号分析，可以诊断轴承是否存在故障并确定故障的类型和严重程度的一种方法。
轴承是机械传动系统中的重要组成部分，一旦轴承故障，会影响整个传动系统的运行效率和寿命，因此及时的故障诊断和处理非常重要。
轴承故障诊断原理基于声学信号分析，可以通过振动传感器获取轴承的振动信号，然后对信号进行分析，包括峰值、频域、时域等参数。
基于这些参数，可以判断出轴承是否存在故障，以及故障的类型和严重程度。
具体来说，轴承故障通常会表现出不同的声学信号特征，包括高频噪声、低频振动、非线性振动等。
高频噪声通常表明轴承存在表面磨损或者滚珠损坏等故障；低频振动通常表现为轴承内部的撞击和杂音，可能是因为滚道损坏或者球和滚道之间的间隙过大等原因；非线性振动通常表现为轴承内部的摩擦和振动，可能是因为润滑不良或者轴承过度磨损等原因。
除了声学信号分析外，轴承故障诊断还可以采用视觉检测、热学分析等方法。
视觉检测可以通过检查轴承的表面状况来确定是否存在表面磨损或者裂纹等故障；热学分析可以通过测量轴承的温度变化来诊断是否存在过度摩擦等问题。
总之，轴承故障诊断原理是一种非常重要的机械故障诊断方法，可以帮助工程师及时发现和处理轴承故障，提高机械设备的运行效率和寿命。
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0.3 9.7 0.6 8.1 20.0 20.0 2.9 4.2 0.6 4.4 3.0 4.4 2.6 4.3 3.3 5.4 1.6 2.5 1.4 5.4
波形 因数 4.6 1.8 2.3 3.0
3.7
8.0
6.4 20.0 3.4 3.7 3.8 3.7 4.5 2.4 4.4
5.4
4.4
振动大
导辊 5
0.8
0.4
2.1
3.9
2.7
正常
导辊 24
20.0
9.8
3.4
5.1
4.3
正常
导辊 22
4.8
1.7
3.1
4.6
3.7
正常
导辊 21
2.0
0.9
2.1
2.9
2.7
正常
导辊 19
12.6
5.0
2.3
3.5
3.1
正常
导辊 16
18.9
6.4
3.4
4.6
3.8
振动大
导辊 6
20.0
看一下你写的与我表中改的是否一致。
3.0 1.3 1.3 1.7 1.9 1.9 3.7
裕度 5.2 4.2 5.1 3.8 6.2 4.0 4.7 4.4 5.3 5.5 4.5 1.5 1.4
4.0 1.9 1.8 2.6 2.8 2.7 5.2
波形因数 结论
4.2
良好
3.5
良好
4.2
良好
3.1
良好
5.0
良好
3.4
良好
3.6
良好
20.0
6.0
3.3
5.4
4.5
振动大
25 传动侧
20.0
5.5
20.0
20.0 20.0
振动大
导辊 1
12.6
4.5
2.7
4.3
3.5
正常
导辊 2
3.3
1.5
1.7
2.5
2.3
正常
导辊 20
3.3
1.0
3.3
5.0
4.0
正常
导辊 3
19.9
9.0
1.6
2.5
2.4
振动大
导辊 4
20.0
16.3
1.4
油膜 电阻
0 101 56—80 50—60
93
101
结论
振动，润滑
不好
振动，轴承
状态需注意
振动，轴承
注意润滑
振动，轴 两边
承注意润 振动
滑 大，看
有振动， 轴承需注
意
辊子 是否 有问 题？
有振动，认为
正常
99—10 0
有振动，认为 正常
101 101
93—97
101
100 85—10
0 86—90
4.2
3.4
振动大
毛布回头辊 27
20.0
20.0
0.6
4.4
3.7
振动大
复合压榨下辊 26
20.0
10.7
3.0
4.4
3.8
振动大
26 传动侧
20.0
7.5
3.0
4.3
3.6
振动大
复合压榨后辊 36
20.0
7.5
2.6
4.3
3.7
振动大
36 传动侧
17.7
6.0
2.9
4.4
3.7
振动偏大
复合压榨中辊 25
2.5
作侧轴承
13# 烘 缸 操 3.0
1.1
作侧轴承
15# 烘 缸 操 4.8
1.7
作侧轴承
17# 烘 缸 操 13.1
3.7
作侧轴承
19# 烘 缸 操 15.4
4.3
作侧轴承
21# 烘 缸 操 12.9
4.3
作侧轴承
毛布导辊 8.5
5.9
23# 烘 缸 操 12.8
9.1
作侧前导
辊
23# 烘 缸 操 12.1
3.6
良好
4.4
良好
4.6
振动偏大
3.8
良好
1.5
良好
1.4
良好
3.4
良好
1.8
振动偏大
1.7
良好
2.3
振动偏大
2.6
良好
2.5
良好
4.3
良好
红光造纸厂故障轴承和辊子故障诊断汇总
表 2 干燥部前面操作侧各辊子及烘缸传动侧振动情况（编号对应下图查看）
序号
波峰值 均方根值 峭度
裕度 波形因数 结论
下压辊 40
引起的振动，结论如下表： 表 3 综合诊断结论表
序号
19#烘缸 操作侧轴承
25#烘缸 操作侧轴承
29#烘缸 操作侧轴承
波峰值 15.4 14.3 15.4
下压辊 40
20.0
40 传动侧
20.0
毛布校正辊 44 20.0
毛布小导辊
（回头辊）41
20.0
导辊 47
20.0
毛布回头辊 37 20.0
毛布回头辊 27 20.0
20.0
9.4
2.3
3.4
3.0
振动大
40 传动侧
20.0
12.7
2.9
4.3
3.7
振动大
上压辊 39
20.0
20.0
0.5
9.4
5.6
振动大
39 传动侧
20.0
5.9
3.1
5.4
4.4
振动大
毛布校正辊 44
20.0
20.0
0.3
9.7
8.0
振动大
毛布小导辊（回头辊）41 20.0
20.0
0.6
8.1
98
有振动，注意 有振动，认为
正常 有振动，认为
正常 有振动，轴承
需注意 有振动，轴承
需注意 有振动，轴承
需注意 有振动，轴承
需注意 有振动，轴承
需注意
导辊 16 导辊 6 导辊 7 导辊 14 纸运行方向
红光造纸厂故障轴承和辊子故障诊断汇总
有振动，轴承
18.9
6.4
3.4 4.6
3.8
99
需注意
有振动，轴承
20.0
12.5
2.5 20.0 16.9 76—79
需注意
有振动，注意
15.9
5.5
3.0 4.2
3.6 54—63
加油
有振动，轴承
20.0
9.6
2.0 2.9
2.5
101
需注意
图 1 造纸机辊子编号对照表（站在纸机操作侧，面对纸机） 总结： 正常辊子：毛布张紧辊 43、毛布上回头导辊 41、导辊 48、毛布回头辊 46、导辊 2、导辊 20、 导辊 5、导辊 22、导辊 21、导辊 8、导辊 9、导辊 18、导辊 15、毛布校正辊 44、导辊 47、 毛布回头辊 37、毛布回头辊 27。其他没在上表出现的我们认为是有振动但是不存在问题。 正常烘缸：由于某些原因，只能测量到下排的烘缸，文中的编号仍与机器上的编号保持一致， 分析得出以下烘缸状况良好，1、3、5、7、9、11、13、15、17、21、23、27。
正常
导辊 14
20.0
9.6
2.0
2.9
2.5
振动大
下表是在两次现场测量后制作的，在第一次测量后，分析了其数据，发现了有些轴承，
振动曲线波动大，各项指标都较大，于是再用用油膜电阻法测量，测定了这些轴承的润滑状
况，然后再二者融合起来分析，得出结论，看是否是轴承本身的问题还是由于润滑状况不好
红光造纸厂故障轴承和辊子故障诊断汇总
红光造纸厂故障轴承和辊子故障诊断汇总
表 1 烘缸、导辊振动测量情况
序号
波峰值
均方根值
1# 烘 缸 操 3.5
1.1
作侧轴承
3# 烘 缸 操 3.8
1.3
作侧轴承
5# 烘 缸 操 4.5
1.4
作侧轴承
7# 烘 缸 操பைடு நூலகம்5.3
2.1
作侧轴承
9# 烘 缸 操 12.1
3.2
作侧轴承
11# 烘 缸 操 7.1
复合压榨下辊 20.0
26 复合压榨后辊
20.0 36 复合压榨中辊
20.0 25
导辊 3
19.9
导辊 4
20.0
均方 根值 4.3 8.2 7.4 9.4
12.7
20.0
20.0 5.2 10.8 20.0 10.7 7.5 6.0 9.0 16.3
峭度 裕度 3.7 5.5 1.3 1.9 1.7 2.6 2.3 3.4
4.5
作侧轴承
25# 烘 缸 操 14.3
8.2
作侧轴承
27# 烘 缸 操 12.3
7.3
作侧轴承
29# 烘 缸 操 15.4
7.4
作侧轴承
31# 烘 缸 操 11.3
5.1
作侧轴承
29# 烘 缸 传 12.4
5.7
动侧轴承
27# 烘 缸 传 8.8
2.7
动侧轴承
峭度 3.2 2.6 3.2 2.6 4.0 2.5 2.4 2.8 3.4 3.7 3.2 1.1 1.1
12.5
2.5
20.0 16.9
振动大
导辊 8
3.3
0.9