峰值能量分析技術(shù)是上世紀(jì)70年代后期為檢測(cè)滾動(dòng)軸承故障而開發(fā)的一種檢測(cè)技術(shù)。所謂峰值能量是指滾動(dòng)軸承的滾珠在滾道上因各種原因造成的沖擊所引起的周期性脈動(dòng)振動(dòng)能量。據(jù)此設(shè)計(jì)的振動(dòng)測(cè)量?jī)x既可測(cè)量一般的振動(dòng)位移、速度或加速度，又可測(cè)量振動(dòng)峰值能量gSE，根據(jù)峰值能量gSE的特征，可以判斷運(yùn)行中的軸承是否存在某種缺陷。
錦州石化公司設(shè)備研究院是在1993年末開展旋轉(zhuǎn)機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)工作的，先后引進(jìn)了美國恩泰克公司的預(yù)測(cè)維修系統(tǒng)以及配套的FASTTRACK和DP1500數(shù)據(jù)采集器。這些數(shù)據(jù)采集器都是集數(shù)據(jù)采集和頻譜分析為一體的便攜式儀器，它們除了能完成現(xiàn)場(chǎng)轉(zhuǎn)機(jī)振動(dòng)的位移、速度、加速度等參量的數(shù)據(jù)采集和頻譜分析外，還提供了峰值能量分析的功能，供軸承、齒輪等部件故障診斷用。經(jīng)過近10年的現(xiàn)場(chǎng)使用，收到了不錯(cuò)的效果。
是峰值能量信號(hào)處理過程。振動(dòng)信號(hào)加速度傳感器測(cè)量到振動(dòng)信號(hào)頻帶濾波器進(jìn)行過濾，濾除一些低頻率的振動(dòng)信號(hào)，如不平衡、不對(duì)中和機(jī)械（世界機(jī)械制造業(yè)發(fā)展四大趨勢(shì)）松動(dòng)等故障造成的信號(hào)。這是因?yàn)檩S承故障造成的振動(dòng)信號(hào)頻率較高但幅值通常比上述低頻振動(dòng)信號(hào)的幅值低得多。不經(jīng)過過濾，軸承的故障信號(hào)不易檢出；高通濾波的閥值可調(diào)，例如有100，200，500，1000，2000和5000Hz可供選擇。濾波后的檢測(cè)信號(hào)通過一個(gè)峰峰值檢波器，輸出信號(hào)是一鋸齒形信號(hào)波形，再進(jìn)一步處理，可得到峰值能量的通頻幅值和峰值能量譜。
滾動(dòng)軸承故障的發(fā)展過程一般有4個(gè)階段，在第一階段，軸承故障出現(xiàn)在超聲2060kHz，峰值能量在0.25gSE以下。第二階段，輕微的軸承故障開始敲擊出軸承的固有頻率段（0.52kHz），峰值能量在0.250.5gSE之間。第三階段，軸承出現(xiàn)磨損故障頻率和諧波出現(xiàn)振動(dòng)峰值能量繼續(xù)增大（0.51.0gSE）.第四階段，故障將影響1倍頻分量并引起其他倍頻分量例如2倍頻和3倍頻的增大。軸承故障頻率和固有頻率消失被隨機(jī)振動(dòng)或噪音代替，高頻量和峰值能量值很大。一般情況下在第三階段軸承就開始出現(xiàn)故障，為進(jìn)一步判斷軸承故障，分別計(jì)算出外環(huán)（BPFO），內(nèi)環(huán)（BPFI），軸承保持架（FTF）和滾動(dòng)體旋轉(zhuǎn)（BSF）故障頻率，當(dāng)機(jī)組軸承處gSE譜中出現(xiàn)以上某一故障頻率，就可知該軸承哪一部位產(chǎn)生故障。
軸承故障一般總是先出現(xiàn)在軸承的外環(huán)或內(nèi)環(huán)上，在測(cè)檢中，通常先發(fā)現(xiàn)軸承外環(huán)和內(nèi)環(huán)故障頻率處出現(xiàn)信號(hào)；隨后出現(xiàn)的保持架故障的信號(hào)不在基頻上，而是以邊帶形式或邊帶差頻形式出現(xiàn)在軸承外環(huán)或內(nèi)環(huán)故障頻率兩側(cè)。當(dāng)發(fā)生較為嚴(yán)重的軸承故障時(shí)，軸承外環(huán)或內(nèi)環(huán)故障頻率兩側(cè)會(huì)被1倍頻轉(zhuǎn)速頻率邊帶族環(huán)繞；當(dāng)出現(xiàn)軸承故障頻率的諧波頻率且其兩側(cè)伴有1倍頻轉(zhuǎn)速頻率邊帶，則指示更為嚴(yán)重的損壞，應(yīng)盡快更換該軸承。
澳大利亞堪培拉BHP鋼鐵公司積累了大量數(shù)據(jù)，形成了自己的gSE判斷經(jīng)驗(yàn)準(zhǔn)則。
不同轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)的gSE峰值判斷標(biāo)準(zhǔn)也不同。對(duì)于3000r/min電機(jī)，通常當(dāng)峰值能量峰值小于0.6gSE時(shí)認(rèn)為運(yùn)行良好，而在0.62.2gSE之間認(rèn)為正常，當(dāng)振動(dòng)峰值能量超過2.2gSE，軸承故障形成，應(yīng)及時(shí)更換，防止抱軸（實(shí)測(cè)數(shù)值與測(cè)試位置和機(jī)械轉(zhuǎn)速有關(guān)）.
給水泵功率為440kW，轉(zhuǎn)速為2980r/min，電機(jī)用318單列向心滾珠軸承，有8個(gè)滾珠，根據(jù)式（1）-式（4）計(jì)算得出該軸承的4個(gè)故障頻率為：內(nèi)環(huán)故障頻率（BPFI）246Hz，外環(huán)故障頻率（BPFO）151Hz，滾動(dòng)體故障頻率（BSF）98Hz，保持架故障頻率（FTF）18Hz.
對(duì)熱電廠進(jìn)行巡檢時(shí)，測(cè)得C點(diǎn)軸承峰值能量譜有明顯的軸承外環(huán)故障頻率及其大量的諧頻，光標(biāo)處是軸承外環(huán)故障頻率的6倍諧頻，在其周圍圍繞著1倍頻轉(zhuǎn)速邊帶，更為嚴(yán)重的是1倍頻轉(zhuǎn)速頻率及其諧頻的出現(xiàn)（與速度譜不同，正常情況下不會(huì)出現(xiàn)），預(yù)示著軸承故障已經(jīng)發(fā)展十分嚴(yán)重，隨時(shí)都可能徹底失效導(dǎo)致停機(jī)事故。
停機(jī)解體檢查發(fā)現(xiàn)，軸承外滑道表面點(diǎn)蝕嚴(yán)重，并有明顯微裂紋出現(xiàn)，如不及時(shí)更換軸承有燒毀電機(jī)惡性事故發(fā)生的可能性。更換軸承后，故障頻譜消失，電機(jī)運(yùn)行恢復(fù)正常。
采用峰值能量技術(shù)可判斷滾動(dòng)體、內(nèi)環(huán)、外環(huán)的工作表面的不規(guī)則損傷，如剝落、電蝕、裂紋、擦傷或滾道中進(jìn)入異（包括軸承損壞失落物）和保持架的磨損偏心等。但對(duì)于軸承存在的某些缺陷（如均勻的表面磨損或腐蝕等）的判斷還有局限性。
使用峰值能量譜進(jìn)行軸承故障診斷時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）保證始終使用同樣的傳感器、測(cè)量位置和固定方式，最好采用加速度傳感器、螺栓或強(qiáng)磁座連接的固定方式；（2）峰值能量應(yīng)用最多的是通過觀察通頻幅值讀數(shù)的變化趨勢(shì)來判定機(jī)器的工作狀態(tài)，應(yīng)注意必須是同一種機(jī)器、用同樣的測(cè)量方法，才能借鑒關(guān)于幅值界限的經(jīng)驗(yàn)值；（3）僅限滾動(dòng)軸承，要注意區(qū)分非軸承內(nèi)部產(chǎn)生的沖擊振動(dòng)引起的峰值能量譜線。
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