轴承振动分析和GE值的最终指南|上安东尤恩

作为MRO经理或高级采购工程师，您了解机器的健康是您操作的命脉。计划外的停机时间不仅仅是不便。这是您底线的直接打击。本文是您深入研究预测维护中最强大的工具之一： 轴承振动分析，特别关注关键 GE值。我们将探索这种测量是什么，如何解释它以及如何利用它来防止灾难性设备故障，延长组件的寿命，并确保公司依赖公司的一致可靠性。在VPK轴承，我们不仅制造轴承。我们提供专业知识来帮助我们的合作伙伴成功。

什么是轴承振动分析，为什么重要？

以此为核心 振动分析 是从机器中测量振动信号，处理该数据并使用信息来确定机器及其组件的健康的过程。将其视为医生，使用听诊器听患者的心跳。从庞大的工业变速箱到小型电动机，每台旋转的机器在工作状态良好时都会产生独特的振动“签名”。当组件像 轴承 开始失败，它将新的，不同的振动引入到该签名中。

对于像您这样的经理，理查德，这不仅仅是抽象科学。这是一种实用的，非侵入性的方法，可以在运行时在机械内部浏览内部。通过建立正常振动的基线，然后监视更改，您可以：

• 尽早检测出故障： 在轴承磨损，未对准或失衡范围内成为重大失败之前，请确定问题。
• 防止灾难性损害： 失败 轴承 如果没有选中，可以破坏轴，外壳和其他昂贵的零件。
• 有效计划维护： 您可以在计划停机时间内安排维修，而无需对故障做出反应，从而节省了巨大的成本。
• 提高安全性： 防止意外设备故障可保护您的人员和设施。

每个机械系统的可靠性取决于其最小部分的健康。一个故障 轴承 可以停止整个生产线。这就是为什么了解振动分析的数据是现代工业维护的基石。

轴承振动的GE值到底是多少？

现在，让我们具体。您可能会在振动报告中看到各种测量值：速度，位移，加速度。但是最强大的是 轴承 诊断是 GE值，也称为“包裹的加速度”或“笼罩的加速度”。这是一项专业的测量技术，由像 斯凯孚.

那么，这是什么？想象一下在轴承竞赛中的微小缺陷。每当滚动元素越过该缺陷时，它都会产生一个小的高频冲击或“点击”。在嘈杂的工业环境中，这些微小的点击被机器正常的低频振动（如嗡嗡声和隆隆声）淹没了。这 GE 技术的作用像是一种特殊的过滤器。它忽略了响亮，低频背景噪声，而仅隔离了轴承断层产生的高频“冲击”能量。然后处理此能量以产生一个简单的值： GE值.

一个上升 GE值 通常是第一个警告信号 轴承 处于困境。它可以检测出标准振动测量值可能会错过的微观故障，从而使您最早可能警告即将发生故障。这正是一种可靠的早期训练数据，以细节为导向的经理需要防止昂贵的惊喜。

如何进行GE包围的加速度测量？

收集准确 GE 数据是一个直接的过程，但是需要正确的工具和技术。主要工具是 加速度计，将传感器（通常是磁性）直接放置在机器的轴承外壳上。这 加速度计 将振动的机械运动转换为电信号。

然后将此信号馈送到数据收集器中，例如 SKF微日志 分析仪。这是收集器内部发生的事情的简化分解 GE 价值：

1. 数据获取： 这 加速度计 从 轴承.
2. 高通滤波： 该系统应用一个过滤器来删除与正常机器操作相关的所有低频振动（例如轴旋转和不平衡）。
3. 包裹（解调）： 处理剩余的高频信号，其中包含轴承断层的影响。创建了该信号的“包络”，从本质上讲，这基本上追踪了撞击的峰值幅度。
4. 低通滤波和FFT： 然后，再次过滤该包络信号并使用快速傅立叶变换（FFT）进行分析以创建频谱。该频谱显示了影响的发生率。
5. GE阅读： 计算此最终频谱的特定频率范围内的总能量以产生最终 GE 价值。

该测量提供了一个清晰，趋势的数字。通过定期 阅读 从机器上的同一点，您可以监视 轴承 随着时间的推移条件并在问题升级之前采取行动。

失败轴承的特征频率是什么？

而整体 GE 价值可以很好地表明问题的严重性， GE Spectrum提供了诊断细节，以查明故障的确切位置。滚动元素 轴承 有四个可能失败的主要组件，每个组件都会以独特的可预测产生影响 频率 当它旋转时。

这些被称为轴承断层频率：

• 球频频率，外种族（BPFO）： 滚动元件在外种族上的一个点上的速率。这是最常见的 轴承 过错。
• 球频率频率，内部种族（BPFI）： 滚动元素在内部比赛中的一个点上的速率。
• 球旋转频率（BSF）： 旋转 频率 单个滚动元件（球或滚子本身）的。
• 基本火车频率（FTF）： 旋转 频率 保存滚动元素的笼子。

当您看到一个显着的山峰 GE 频谱，您可以匹配它的 频率 这些计算出的故障频率之一。例如，如果您在BPFO上看到强烈的峰 轴承。这种诊断精度对于计划正确的维修非常宝贵。

您如何解释不同轴承应用的GE值读数？

我们在VPK轴承中得到的一个普遍问题是：“什么是'好'或'坏' GE值答案不是一个数字；这在很大程度上取决于 应用。高速，轻度载荷的电动机将具有与缓慢的，重载的传送带皮带轮相比，振动的标志将大不相同。

这是解释的一般框架 GE 读数：

重要考虑因素：

• 建立基线： 最可靠的方法是服用 阅读 当a 轴承 是新的，众所周知 状况。该基线成为您的参考点。
• 趋势，不要反应： 一个高 阅读 可能是一个异常。真正的力量 振动分析 在于随着时间的推移而趋向数据。稳定而稳定的上升 GE值 是发展问题的肯定迹象。
• 机器速度： 严重性警报应根据机器的旋转速度进行调整。较慢的机器自然具有较低的 GE 水平。

作为各种工业轴承的制造商，我们了解不同的负载和速度如何影响组件寿命。这就是为什么我们始终建议建立特定于应用程序的警报级别的原因。

哪些关键因素会影响GE读数超出轴承状况？

而 GE值 是一个很好的指标 轴承 健康，重要的是要了解其他机械问题也会影响阅读。熟练的分析师必须考虑这些因素，以做出正确的诊断并避免误解数据。

以下是其他一些可以产生高频能量并影响您的条件 GE 测量：

• 润滑问题： 这是主要的。不足或退化 润滑 导致金属对金属接触，产生类似于物理断层的影响。我们将在下一部分中进行更多探讨。
• 齿轮网的问题： 在变速箱中，齿轮牙齿的网缝会产生高频振动 加速度计 在附近 轴承.
• 错位： 严重的角度或平行未对准会使不寻常 加载 在 轴承，引起压力并产生高频噪声。
• 泵空气： 在流体系统中，蒸气气泡的形成和崩溃（空化）可以产生像撞击的能量，从而通过机器结构传播。
• 松散的组件： 松散 轴承 在其外壳或其他松动的机械零件中可能会引起嘎嘎 GE 等级。

这就是为什么查看全局很重要的原因。关联 GE 具有其他振动数据（例如速度光谱），温度读数和视觉检查的数据是准确的根本原因分析的关键。

GE分析可以区分润滑问题和轴承磨损吗？

是的，它经常可以，这是 GE 技术。而都贫穷 润滑 和身体 轴承 损害导致 GE 增加的价值，它们在数据中显示出不同的显示。

A 润滑 问题通常表现为在广泛的高频频谱中凸起的噪声的“地毯”。通常，它没有与重复影响相关的独特，尖锐的峰。将其视为静态或白噪声。当油脂或油膜崩溃时，您将获得一系列随机的，微观影响，而不是定期的“点击”。

相比之下，身体磨损或损坏（例如种族上的剥离）会在 GE 频谱处 轴承 特征故障频率（BPFO，BPFI等）。这是因为冲击在每次旋转时都以非常精确的间隔重复。

您可以在实践中使用此信息：

1. 你看到一个上升的 GE值 在批判性上 轴承.
2. 你看着 GE 光谱。
3. 方案a： 您会看到一个宽阔的“噪声”，没有明显的峰值。这强烈暗示了 润滑 问题。适当的动作是润滑 轴承 并带另一个 阅读。如果是 GE 水平会大大下降，您已经确认并解决了问题，而无需更换组件。
4. 方案b： 您会看到与 轴承 bpfo。这表明身体损害。油脂不会解决这个问题；这 轴承 必须安排更换。

这种区分节省时间，金钱的能力，并防止不必要的完美替代 轴承 这简直是​​润滑的饥饿。

SKF Microlog在GE数据收集中的作用是什么？

这 SKF微日志 系列是行业标准的便携式数据收集器之一 振动分析。这些坚固的设备基本上是专门的计算机，旨在用于维护专业人员在现场使用。在VPK轴承，我们经常与使用这些系统在安装后监视产品健康的客户合作。

这 SKF微日志 是制造的硬件 GE 可能的测量。它执行了我们之前讨论的所有复杂的过滤和处理步骤。技术人员选择了预先编程的测量点（“路由”） 微学，附加 加速度计 到机器上，按下按钮。然后，设备会自动收集必要的数据，执行FFT，计算 GE 价值，并存储 阅读.

现代数据收集器等 SKF微日志 做不仅仅是收集数据。他们经常具有内置分析工具：

• 现场分析： 他们可以在屏幕上显示频谱，从而使经验丰富的分析师可以在现场进行初始诊断。
• 警报检查： 该设备可以比较新的 阅读 预先设置警报级别并立即标记处于警告或危险状态的机器。
• 数据归档： 所有测量均已存储，可以上传到计算机网络，以进行深入分析和长期趋势，使用诸如 斯凯孚的@ptitude分析师。

可靠的传感器的这种组合，一个强大的数据收集器， 微学，强大的分析软件形成完整的状态监视系统。正是这种系统使您能够以高效率和可靠性来管理设施中数百甚至数千个轴承的健康。对于复杂的机器，您可能需要各种轴承，包括专业 球形辊轴承 用于处理未对准和重负荷。

将GE分析整合到您的主动维护策略中

采用 GE 分析是远离反应性（“破裂时修复”）维护的变革性一步。它使您能够建立一个真正的积极主动，甚至预测性的维护计划。

这是整合的路线图：

1. 确定关键资产： 您无法监视所有内容。首先确定故障将对生产，安全或成本产生最大影响的机器。
2. 构建数据库： 对于每个关键机器，创建一个测量点数据库。每个 轴承，您需要在水平，垂直和轴向方向上进行测量。
3. 建立基准： 安装新的高质量 轴承，最初 GE 读数以建立基线。这是您该职位的“黄金标准”。多功能组件的一个很好的例子是 深凹槽滚珠轴承，适用于广泛的应用。
4. 设置例程路线： 定义数据收集时间表。可能每月监控关键机械，而每季度可以检查较少关键的资产。此例程数据收集是关键。这 SKF微日志 路线功能非常适合此。
5. 分析和趋势： 每条路线之后，上传数据并查看趋势。寻找任何 轴承 在哪里 GE值 一直在攀登。
6. 对数据行动： 使用分析创建详细的工作单。订单可以是“更换舷外电动机”，而不是“修复泵＃7” 轴承 在泵＃7上。频谱分析表明BPFO故障。 圆柱辊轴承，并最大程度地减少维修时间。

这种数据驱动的方法可以消除猜测，增强计划，并最终使您的整个操作更加可靠和有利可图。

选择可靠的轴承伙伴来降低失败率

振动分析是检测失败的强大工具，但最终目标是 防止 首先失败。质量 轴承 您安装是其操作寿命中最重要的因素。在这里，与VPK轴承这样的制造商的合作伙伴关系变得至关重要。

作为拥有十多年经验的ISO9001认证工厂，我们了解生产需要什么 轴承 这将符合苛刻的工业环境。当您从我们这里源时，您不仅仅是一个组成部分。您可以保证植根于：

• 高级材料： 我们使用高纯度，真空吸收的钢来确保出色的疲劳寿命和负载能力。
• 精确制造： 我们先进的生产线和严格的质量控制确保了每个 轴承 满足确切的尺寸公差，以实现完美的拟合度和光滑的操作。
• 严格的测试： 我们不仅依靠最终检查。我们进行过程中检查和最终性能测试，包括振动检查，以确保每一个 轴承 这使我们的工厂没有缺陷。

对于像您这样的采购经理来说，这意味着在现场更可靠的供应链和更少的过早失败。质量 轴承 初始初始 GE 阅读并将保持低水平的长度，可预测的寿命。与经过验证的制造商合作是任何成功的可靠性计划中的第一个也是最重要的一步。

要记住的关键要点

• 振动分析 是一种非侵入性的方法，可以早日监测机械健康并检测到故障。
• 这 GE值 （包裹加速度）是一种对轴承失败产生的高频影响高度敏感的专门测量。
• 一个上升 GE 趋势是发展中最早，最可靠的指标之一 轴承 问题。
• 这 GE 频谱可以通过识别特征频率来帮助您诊断故障（内部种族，外种族等）的确切位置。
• 解释 GE 数据需要建立基线并随着时间的推移而趋向读数；它不是基于单个通用数字。
• 高质量 轴承 制造是机械可靠性的基础。不可避免地，无论您的监控计划如何，质量差的组件都将不可避免地过早失败。