專利名稱：：利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及低速重載設(shè)備，尤其涉及一種監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法。
背景技術(shù)：
：低速重載設(shè)備在寶鋼股份公司中應(yīng)用非常廣泛，尤其是在一些軋鋼廠內(nèi)，多數(shù)軋機(jī)均屬于此類范疇。對(duì)于一般轉(zhuǎn)速在100RPM以上的設(shè)備以我們目前常用的儀器還是可以達(dá)到較為滿意的故障檢出率(包括軸承、齒面磨損等)。目前對(duì)于低速重載類設(shè)備的狀態(tài)檢測(cè)仍舊以磨損分析為主，但多數(shù)設(shè)備均采取集中潤(rùn)滑的方式，這給設(shè)備故障的定位形成了很大的障礙。雖然大多同時(shí)也進(jìn)行振動(dòng)的檢測(cè)，但對(duì)于一些極端低速設(shè)備，尤其是一些軋機(jī)類設(shè)備本身載荷較大，在存在故障時(shí)其故障點(diǎn)能量又較低，其振動(dòng)能量的變化無(wú)法被現(xiàn)有的一些常用儀表檢測(cè)到。因其不能反應(yīng)設(shè)備的全部狀態(tài)，也就造成了部分低速重載設(shè)備的狀態(tài)難以把握。在開展受控點(diǎn)管理的幾年來(lái)，常規(guī)設(shè)備的診斷準(zhǔn)確率逐年在提高，目前已經(jīng)可以達(dá)到80%以上，但是低速重載設(shè)備由于缺乏有效的檢測(cè)手段，還很難采取較為準(zhǔn)確地診斷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法。本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)方法能有效、準(zhǔn)確地監(jiān)控設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免故障的發(fā)生。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，它包括帶有濾波器的振動(dòng)分析儀，并包括高通濾波步驟；包絡(luò)檢波處理步驟以3及低通濾波和頻譜分析步驟，所述濾波器為帶通濾波器以監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)或已知頻率的調(diào)制現(xiàn)象；或，為高通濾波器以監(jiān)測(cè)金屬與金屬的撞擊、疲勞、磨損和斷裂產(chǎn)生的應(yīng)力波。所述低速重載設(shè)備為低速重載軸承、低速重載齒輪箱，其轉(zhuǎn)速低于300轉(zhuǎn)/分鐘，因此采用低頻的傳感器，設(shè)置合理的帶通濾波和高通濾波的頻率范圍500Hz20KHz(在此范圍內(nèi)，信號(hào)的效果明顯)，通過(guò)包絡(luò)檢波處理及頻譜分析，將故障的特征凸現(xiàn)出來(lái)，判斷出低速設(shè)備的軸承、齒輪的故障。對(duì)低速重載軸承、低速齒輪箱，根據(jù)其結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)或已知頻率的調(diào)制現(xiàn)象(如齒輪嚙合)時(shí)，選用帶通濾波器，通過(guò)帶通頻率20HzlKHz范圍，故障的信號(hào)最突出，通過(guò)頻譜分析提取、判斷故障特征。本發(fā)明對(duì)低速重載設(shè)備采用振動(dòng)分析手段進(jìn)行監(jiān)控，保持了沖擊事件中的實(shí)際信號(hào)值，因而是可以進(jìn)行趨勢(shì)管理的參數(shù)，比傳統(tǒng)的方法準(zhǔn)確率明顯提高，有效發(fā)現(xiàn)低速重載設(shè)備存在的隱患。下面，結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明圖l為本發(fā)用于檢測(cè)低速齒輪箱輸出軸的PeakVue波譜圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用具有Peakvue技術(shù)的愛(ài)默生CSI振動(dòng)分析儀，它包括高通濾波步驟、包絡(luò)檢波處理步驟和低通濾波和頻譜分析步驟，所述濾波器為帶通濾波器或高通濾波器；所述低速重載設(shè)備為齒輪箱、重載軸承，所述的振動(dòng)分析儀為超低頻傳感器和CSI振動(dòng)分析儀。所述的利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，所述帶通濾波器的頻率范圍為20HzlkHz。所述的利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，所述高通濾波器的頻率4范圍為500Hz20kHz。當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)或已知頻率的調(diào)制現(xiàn)象(如齒輪嚙合)時(shí)，選用帶通濾波器，頻率設(shè)置見(jiàn)表l:設(shè)置頻率范圍應(yīng)用20Hz150Hz機(jī)械皮帶故障等50Hz300Hz某些結(jié)構(gòu)共振，低速機(jī)械的齒輪調(diào)制訓(xùn)Hz600Hz中速機(jī)械的齒輪調(diào)制500HlKHz齒輪調(diào)制表1帶通濾波器頻率選擇當(dāng)監(jiān)測(cè)金屬與金屬的撞擊、疲勞、磨損和斷裂產(chǎn)生的應(yīng)力波時(shí)，采用高通濾波器，頻率設(shè)置見(jiàn)表2:<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2高通濾波器頻率設(shè)置應(yīng)用PeakVue技術(shù)診斷齒輪缺陷PeakVue也是診斷齒輪箱故障的極好工具。使用PeakVue技術(shù)可以監(jiān)測(cè)齒從正常到破裂的過(guò)程。齒的彎曲、變形會(huì)伴生應(yīng)力波，PeakVue可以采集到應(yīng)力波。例如，PeakVue數(shù)據(jù)顯示了齒輪箱的振動(dòng)特征與常規(guī)方法采集的振動(dòng)特征巨大不同。圖1為齒輪箱的常規(guī)振動(dòng)波譜。由于測(cè)試位置的限制，只能在輸出軸的軸承處采集振動(dòng)數(shù)據(jù)。普通的頻譜圖上顯示了輸出嚙合頻率及其諧波。因此建議檢査輸出齒輪嚙合情況，如有沒(méi)有磨損，但由于振動(dòng)值很小，沒(méi)有進(jìn)行檢査。但是PeakVue測(cè)量顯示問(wèn)題比較嚴(yán)重。圖4為輸出軸軸承處的PeakVue波譜。波形和頻譜都顯示齒輪箱輸出軸振動(dòng)占主導(dǎo)特征。波形振幅很令人震驚，檢查發(fā)現(xiàn)輸出齒輪組存在磨損和不對(duì)中現(xiàn)象。根據(jù)普通的頻譜圖很難認(rèn)為輸出齒輪組存在故障，更談不上問(wèn)題嚴(yán)重不嚴(yán)重。權(quán)利要求1.一種利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，它包括帶有濾波器的振動(dòng)分析儀，并包括高通濾波步驟；包絡(luò)檢波處理步驟以及低通濾波和頻譜分析步驟，其特征在于，所述濾波器為帶通濾波器以監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)或已知頻率的調(diào)制現(xiàn)象；或，為高通濾波器以監(jiān)測(cè)金屬與金屬的撞擊、疲勞、磨損和斷裂產(chǎn)生的應(yīng)力波。2.t艮據(jù)權(quán)利要求1所述的利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，其特征在于，所述帶通濾波器的頻率范圍為20HzlkHz。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，其特征在于，所述高通濾波器的頻率范圍為500Hz20kHz。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，其特征在于，所述低速重載設(shè)備為低速齒輪箱或低速重載軸承。5.根據(jù)權(quán)利要求l、2或3所述的利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，其特征在于，對(duì)低速重載軸承、低速齒輪箱，根據(jù)其結(jié)構(gòu)共振響應(yīng)或已知頻率的調(diào)制現(xiàn)象時(shí)，選用帶通濾波器，通過(guò)帶通頻率20HzlKHz范圍，故障的信號(hào)最突出，通過(guò)頻譜分析提取、判斷故障特征。6.根據(jù)權(quán)利要求l、2或4所述的利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，其特征在于，所述低速重載軸承、低速重載齒輪箱的轉(zhuǎn)速低于300轉(zhuǎn)/分鐘，并采用高通濾波器的頻率范圍為500Hz20kHz，對(duì)振動(dòng)信號(hào)包絡(luò)處理，通過(guò)時(shí)域信號(hào)的分析及頻譜分析，提取判斷故障特征。全文摘要本發(fā)明涉及低速重載設(shè)備，尤其涉及一種監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法。一種利用振動(dòng)監(jiān)測(cè)低速重載設(shè)備狀態(tài)的方法，它包括帶有濾波器的振動(dòng)分析儀，并包括高通濾波步驟；包絡(luò)檢波處理步驟和低通濾波和頻譜分析步驟，所述濾波器為帶通濾波器或高通濾波器。本發(fā)明提供的監(jiān)測(cè)方法能有效、準(zhǔn)確地監(jiān)控設(shè)備，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免故障的發(fā)生。文檔編號(hào)G01M13/00GK101464211SQ200710172508公開日2009年6月24日申請(qǐng)日期2007年12月18日優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日發(fā)明者張瑞菊申請(qǐng)人:上海寶鋼工業(yè)檢測(cè)公司