冲击脉冲在企业动力设备状态检测中的应用

2018-03-16夏云飞韩甦王斌叶胜利俞军

中国设备工程 2018年5期

夏云飞，韩甦，王斌，叶胜利，俞军

（浙江中烟工业有限责任公司，浙江杭州 310000）

状态检测是指用人工或仪器工具，对设备进行周期性检测，掌握其运行状态，判断设备是否正常运行的一种方法。状态检测的目的是在设备处于非正常状态时，对其进行针对性处理，控制和防止故障的发生。动力设备是企业生产的核心所在，动力设备故障会导致车间的大面积停产，损失较大，所以动力设备的状态检测显得尤为必要。

动力设备中最多的就是电动机，在各类电动机中，轴承是最易受到损坏的组成部件，轴承的运行状态是否正常，将直接影响到电动机的运行状态，因此，轴承的状态检测显得尤为重要。对于轴承的状态检测方法有很多，本文将着重介绍冲击脉冲方法在轴承状态检测中的应用。

1 冲击脉冲技术简介

冲击脉冲传感器通过硬件和软件的共同作用，确保在32kHz频率共振，使得所取得的信号较常规的振动传感器取得的信号幅值大5～7倍。因此，当轴承存在轻微故障时，冲击脉冲就能够扑捉到可靠的信号，冲击脉冲一般可以提前3～7个月预知轴承故障。

我厂采用瑞典的SPM公司的Leonova设备故障综合分析仪对设备进行状态检测，可以通过HDc（是记录在200脉冲/秒水平的冲击脉冲值）和HDm（采样期间获得的冲击脉冲信号最大值）两个值来判断轴承的损伤和润滑情况，通过频率图来判断轴承的损伤位置。

根据HDc和HDm数值来判断轴承状态，检测结果如图1所示，图1中A标识润滑良好，轴承无损伤。B标识润滑不良。C标识轴承外圈有损伤。从三幅图的对比可以明显看出图形的差别，从而可以判断轴承的运行状态。

图1 轴承不同状态下的检测结果

根据频谱图来判断轴承损伤位置和情况，如图2所示，是轴承外圈损伤时的频谱图，可以看出频谱图上数值较高的位置与轴承外圈的故障特征频率全部对齐，充分说明轴承外圈有损伤。

2 实际应用

2.1 建立状态检测点

确定需要检测的设备、检测位置、轴承型号等信息，根据以上信息建立设备状态检测点，如图3所示，在软件中输入设备转速、轴承型号等信息。

图2 轴承冲击脉冲检测频谱图

图3 SPM冲击脉冲检测软件

2.2 检测结果展示

对每台设备进行检测，检测结果将会显示在软件中，如图4所示。HDc或HDm大于20会显示黄色，大于35会显示红色。绿色代表状态良好（圆圈），黄色代表警告（圆圈叹号），红色代表坏的状态（小旗）。因此当数值大于20时，应采取适当的维保措施。

图4 冲击脉冲检测结果

2.3 根据检测结果对设备进行润滑

有了以上检测结果，维修人员可以对设备进行状态性维护，在设备需要维护时，给予适当的维护。针对一些数值较高需要维护的点进行维护，表1是润滑前和润滑后HDm和HDc数值的变化情况。

从表1中可以看出，以上振动测试数据异常的部位通过润滑后，大部分部位的脉冲值和振动值明显下降，说明润滑取得了效果。如果不能够及时的掌握设备的运行状态，就不能对设备采取必要的润滑措施，如果设备在润滑不良的情况下继续运行，很有可能会对设备造成不可逆转的损伤，降低设备的使用寿命。

通过设备的状态监测，我们能够及时掌握设备的运行状态，对设备的润滑保养做出合适的决策，以弥补定期润滑存在的一些弊端。

2.4 故障诊断

巡检过程中发现3号真空泵电机异响，电机前端温度60～63℃，对比前后温度，未发现明显上升趋势。从图5中可以看出，从2015年11月17日到2016年10月17日，3号真空泵电机前端脉冲值逐渐上升。在2016年9月28日对其进行润滑处理，当天数值下降，但是10月17日对其进行检测发现数值再次上升。从HDm和HDc的数值可以推断出轴承有损伤。