粗精结合的电主轴轴承故障诊断方法*

□ 赵海宁 □ 于慎波 □ 孙 凤 □ 李丽丽

沈阳工业大学 机械工程学院 沈阳 110870

1 研究背景

电主轴是将机床主轴与主轴电机融为一体的综合集成高新技术产品,是数控机床三大高新技术之一[1]。国产电主轴的研发虽然近年来取得了很大进步,但是与国外高品质产品相比,在性能、精度、质量等方面都还有一定差距,主要表现为可靠性低、使用寿命短、平均无故障时间短等。目前,国产高转速、高精度数控机床和加工中心所使用的电主轴,仍然以国外进口为主。国产电主轴无论是关键部件还是整机,都缺乏系统的可靠性试验方法和技术,由此严重制约了国产电主轴的技术发展。

电主轴轴承的精度、质量是影响电主轴性能的关键因素,随着电主轴转速的不断提高和输出功率的不断增大,作为电主轴支承元件的轴承,如果长期处于工作状态,运行可靠性将受到极大影响。轴承一旦失效,必然导致电主轴甚至整台机床的非正常运行,可能引发灾难性后果[2]。通过对轴承进行监测、诊断,可以及时发现故障,并判断故障类型,更换轴承。还可以根据故障程度随时间的变化趋势,预测轴承更换时间,做到根据实际情况进行维修,大大降低或完全消除意料不到的轴承故障。另一方面,可以提前制订恰当的备件订货周期和储备量,防止产生较长的停工期,缩短维修时间,节省维修费用,给用户带来较大的经济利益。

滚动轴承工作状态监测与故障诊断是现代化生产实践及设备管理维修的一门重要学科。……