通过状态监控节省时间和金钱

最近的声发射 (AE) 研究确定了潜在的严重轴承故障，这已成为一家领先食品制造商的计划预防措施。这也避免了可观的成本和计划外停机。

在计划的检查路线中使用的声发射设备和主要工具由 Holroyd Instruments 制造。此示例将展示此类设备在避免可能对业务造成巨大成本后果的重大意外事件方面的价值。相关设备的附带损坏将被证明是非常昂贵的，并且重建的提前期可能会导致大量停机时间，这意味着心怀不满的客户无法依赖库存可用性。

故事开始于 2010 年 4 月，当时在一个大型降压变速箱的两个节点上发现了一些初始升高的读数，这些数据在 7 天的例行程序中采样。遇险读数升高并触发警报级别。在随后的检查中，它们受到关注并且很明显。第三次升高的读数是上升趋势的一部分，促使计算机化维护管理系统 (CMMS) 中的计划工作订单进行调查并采取进一步行动。该设备不能轻易停止使用，因为当时它受到高生产需求的限制。姊妹线先前计划的轴承更换经验也对风险升级起到了重要作用。

变速箱的输入侧显示为左侧的输出轴承节点。

经过更详细的检查，确定故障最严重的轴承确实是疑似输出轴承。输出端轴承处的咔嗒声响亮而清晰。节点位置的两个轴承位于传动齿轮箱输入端和输出端的电机驱动线上。大型螺旋减速齿轮上的相邻轴承读数仍然很低，并且听不到咔嗒声。工程经理被告知，其中一个输入轴承存在异常，其他轴承状况良好，生产可以通过有针对性的状态监测继续进行。常规油品采样从每月增加到每两周一次。 AE 检查增加了，频谱读数现在以四天为周期。这将为最终安装新轴承时提供一些比较证据。

轴承组的计划更换是与生产计划员、维护经理和产品专家一起安排的。很明显，设备必须至少再运行六个月，直到可用。如果任何 AE 读数或油样显示出现故障，则为紧急更改制定了应急计划。已发出警告，如果轴承出现故障，这可能会迅速发生。购买了一套新的轴承组，并计划与轴承制造商会面，以检查最终在 2011 年初更换的旧轴承。

在这个漫长的等待阶段，AE 读数保持在较高的水平，油样结果显示与滚子轴承故障相关的关键要素的读数没有升高。在更新前的几周内，从变速箱的所有点获取了许多光谱以供将来评估。这将排除来自油泵和组件周围其他部件的频率。方位变化前的声发射包络谱图如下所示。

可以看出，有一些东西在 73Hz 处产生了一个尖峰，这恰好与轴承座圈的频率相匹配。这提供了存在某种滚道表面缺陷而不是元件损坏或保持架崩解的线索。

轴承更换终于发生了，生产工厂在 12 小时内完成了周转，使设备没有发生任何计划外停机。用过的轴承组与分动齿轮箱一起返回，并对两个单元进行脱脂。第一次检查时，它们看起来很相似，而且秩序良好。然后将元件和保持架从外圈和内圈上拆下，注意保持它们的顺序和正确的方向，以便以后重新组装。

很明显，在可疑的输出轴承上，内圈上出现了一个主要的剥落，每个元件都被喷出的碎屑坑坑洼洼。此时，轴承制造商的代表应邀参观和检查轴承。他同意，考虑到轴承在其中运行了近 10 年的大气和热量，它们的使用寿命非常好。这将被视为生命周期结束的故障模式。它可能持续了更多个月，或者可能在数天或数周内加速失败。下图为长约 10 毫米、宽约 2.5 毫米的剥落。

滚道的剥落损坏如上图所示，剥落的负载区域出现羽状边缘和表面麻点。请注意右侧的下一层材料，该材料可能已经让位。

修复工作完成后，会记录和监测额外的频谱样本以了解更多信息。地毯噪音水平较低，分贝比例是前一个图表示例的三分之一。最大峰值现在小于0.4分贝，而地毯水平小于0.2分贝。

总而言之，事实证明，每天依赖的系统和工具可以有效地在这种异常变成重大事件之前捕捉到它。实现这一目标的关键是工程和运营部门的全面参与，以尽可能少地干扰计划补救工作。

吸取的经验教训包括，该关键工厂每 7 天的检查频率是正确的，尽早开始预防措施，设备能够精确定位轴承故障，音频设施允许第二个参考链接rpm 伴随着咔嗒声，这一切都为计划的工作尽早开始提供了充分的证据。

在轴承更换完成后直接进行了根本原因分析，以调查未来维修该设备的任何建议。经决定，由于轴承已达到其生命周期终点，因此无需更改任何未来的计划维护。使用 AE 进行状态监测提供了在曲线的早期阶段发现任何异常情况的信心。

有关状态监测系统的更多信息，请访问 www.kittiwakeholroyd.com 上的 Kittiwake Holroyd。