采用聲發射技術對貨車輪對軸承故障進行診斷

姜誠君 李孟源 楊黎明

摘自《地鐵車輛》

摘 要：在相同工況下采用聲發射(AE)技術對352226X2—2Z型鐵路貨車滾動軸承故障信息進行了采集與處理試驗結果表明，將AE診斷法用于檢測鐵路貨車滾動軸承故障具有一定的可行性。

鐵路貨車輪對軸承的正常運轉直接關系著車輛的安全行駛。因此，滾動軸承的狀態檢測一直是車輛段安全檢測的重要內容。目前，國內普遍采用共振解調等振動法診斷軸承故障。實踐表明，現有的解調分析方法存在某些局限性，采用這種技術原理研制的診斷系統對某些故障的診斷準確性較差。筆者在貨車輪對軸承故障診斷課題的前期研究中亦采用了振動法，且已進入現場試驗階段。但現場試驗中整個機械傳動和電控系統較復雜，成本高，同時傳動系統的振動易造成過載，系統泄漏的電荷對診斷結果有很大影響，從而造成誤診。因此，提出采用聲發射技術對軸承的故障進行檢測。
1 軸承聲發射診斷技術
聲發射,是材料變形或破壞時儲存的應變能釋放產生彈性波的現象。根據對聲發射傳感器采集輸出的電信號進行分析，可對聲發射源做出正確的解釋。
聲發射(AE)傳感器與傳統的振動加速度傳感器相比具有更多的潛在優勢l¨。AE傳感器不受結構與旋轉動態振動噪聲的影響，可以獲取一系列的由軸承故障處產生的瞬時能量脈沖。因此，AE傳感器特別適合于軸承的故障診斷·引。為了明確檢出A真的特征，一般進行以下測：(1)頻譜分析；(2)記數法；(3)有效值；(4)振幅分布等。其中，記數法、有效值和振幅分布為時域分析，具有一定的缺點。考慮到能量在聲發射研究中的重要性，提出對聲發射信號進行頻譜分析。
2 貨車352226X2—22型滾動軸承故障特征頻率的理論估計
由于軸承損傷將以一定的軸承特征頻率來“震響”AI傳感器，可以以此為基礎對軸承故障信號進行處理。當軸承出現損傷時，運轉過程中不同的損傷部位會有其不同的特征頻率。