第三章 电机轴承故障信息参数的应用

电机轴承的故障诊断贯穿于电机轴承从选型到最终修理的整个生命周期。第二章中介绍了电机运行状态、故障表征的基本参数以及测量方法。当这些参数和表征出现“异常”的时候,就需要对故障进行进一步分析。首先,电机轴承的故障诊断一般在如下几种场景下出现。

第一,电机设计完毕的型式试验。此时试验的目的是对设计本身进行验证。其中包括了对电机结构设计的试验验证。轴承就是其中一个重要组成部分。因此在电机设计型式试验的过程中发现的与设计初衷或者相应标准不符的轴承表现,就需要进行修正。这种运行表现的不符可以广义地理解为“故障”。此时故障诊断的目的是验证设计。对于轴承而言就是对轴承设计选型、结构设计、油路设计等环节的检查校验。

第二,已经投入生产的电机在完成生产制造之后,出厂之前的出厂试验。这时电机的设计已经在型式试验中完成,此时的检查重点是生产安装工艺,因零部件质量的因素导致的电机性能与设计初衷或者相应标准的不符。此时排查的重点在于制造过程。对于轴承而言就是对轴承安装环节的检查。

第三,电机用户安装前的检查。此时电机用户在对电机安装之前要对电机本身做一个质量检测,以确保电机本身的质量。其中包括电机本身的电磁设计、结构设计、物流运输的影响等。对于轴承而言,经过出厂试验的检查,此时安装前的检查重点是针对储运过程对轴承造成影响的检查。

第四,电机运行的时候,当电机运行表现和以往的正常表现有所不同,或者一些参数明显超出相应设备的运行标准的参数限值的时候而进行的故障排查。对于轴承而言,就是对使用维护过程的操作结果进行检查。

第五,电机维护、维修过程中,对已有故障进行分析和排查并以此确定维修方案,实施维修计划。此时对于轴承而言就是修正整个电机轴承应用生命周期里的各个环节中的问题,从而找到维护修理方法。从而排除故障重复发生的可能性。

在上述诸多场景中,工程技术人员对运行的电机轴承进行故障分析主要通过一些现象、参数的提示。最初的工程技术人员只能通过对运行状态的感官判断,进行故障诊断与分析。

随着各项标准的量化,一些信号被提取和测量,并建立了相应的标准。因此有了基于运行状态监测信号的故障诊断。并且,随着电机轴承运行状态监测技术的发展,工程技术人员越来越依赖状态监测信号分析来进行电机轴承故障诊断。

然而,目前为止,由于监测信号的有限,工程技术人员很多时候仍然需要对电机轴承运行状态本身进行观察、检查。更多的方法是两者的结合使用。

当今计算机网络通信技术越来越发达,智能制造、智能运维技术也正在被大众接受。通过这些技术,积累了大量的电机运行参数数据,基于丰富的大数据挖掘的故障诊断的价值也已经开始显现。

事实上,上述的各种方法就是对电机轴承运行状态参数的使用。本章针对故障诊断中对电机轴承状态参数使用的各种方法进行一些介绍。