Bearing Lifeguard MDA Seires轴承振动在线监测及诊断系统
简介
一、Bearing Lifeguard MDA 的应用
滚动轴承是机器中最精密的部件,也是最容易损坏的部件之一，约占旋转机械故障的30%。滚动轴承主要故障有：
滚道表面金属剥落
轴承烧伤
塑性变形
保持架碎裂
保持架与滚子粘合
轴承座圈裂纹
座圈滚道严重磨损

由于各种原因，只有10％到20％的轴承能达到它们的理论寿命L10。滚动轴承故障的主要因素是过大的动载荷，即振动。转子不只承受不平衡，还承受不对中、松动、气蚀或其它故障引起的动载荷。
其它可能造成故障的因素：润滑不当，错误润滑剂，灰尘和其它污染物污染，储存不当，潮气，运输或使用时嗑碰、刮伤，错用轴承型号，轴承安装不当等。
大部分的故障因素，会通过振动的方式表现出来。因此，为了提高设备可靠性，降低财产损失，主要的对策是对滚动轴承进行振动监测，早期发现轴承故障，
跟踪其发展趋势，并知道何时需更换轴承。

Bearing Lifeguard MDA 就是一套用于对滚动轴承的振动信号进行在线采集、分析和诊断，并提供维护建议的系统。

二、 Bearing Lifeguard MDA 系统简介
1．Bearing Lifeguard MDA 的主要部件：
手持式PDA 电脑
条形码扫描器、模数转换器、数据采集卡（内置）
加速度传感器
Bearing Lifeguard 软件
2．信号采集：
Bearing Lifeguard MDA 通过安装在设备负载圈轴承座上的加速度传感器，采集轴承振动信号。(如下图)

采集的数据包括：
不平衡、不对中、轴向弯曲、传动皮带偏心、传动皮带缺陷、皮带轮共振等反映动态应力的数据；以及轴承座、轴承内圈、轴承外圈、滚珠、点蚀、磨损、凹痕、裂纹等可反映轴承老化的数据。
采集好的数据可通过闪存或无线传输至PC，进行数据分析。
3．信号分析：
Bearing Lifeguard 系统使用专利的多重判别分析技术，即MDA（MultipleDiscriminant Analysis），对采集到的数据进行集成、分析和处理；并转化成衡量
轴承状态的标准系数，以1~10 的范围表示（1 为最佳，10 为即将报废）。
MDA 技术可提供四种影响机械维护费用因素的信息：
使用寿命评估
轴承状态
故障的可能性
财务风险
下图显示了利用MDA 技术将数据转化成标准系数的过程。

在Bearing Lifeguard 软件中，利用MDA 技术处理后的五种标准判别式如下图所示：

LFF（低频动态应力）：捕获因不对中和转动不平衡等因素而产生的低频加速度信号。在轴承负载圈测得的加速度数据可以精确的反映出滚子、保持架、轴承座
之间的表面接触应力。
HFD（高频判别式）：测量高频加速度，以显示一般表面规整度，粗糙度和表面退化程度。微弱的撞击由于时间短和能量较小，不会对此判定标准造成明显的影
响。
CFD（波峰判别式）：测量高频加速度的峰值和加速度能量有效值之间的比值。此测量的作用是精准的反映轴承表面的微小裂痕。此系数在新轴承运行之初较
高，正常运行后会变低，然后在运行过程中慢慢增高，直至发生故障。
KFD（峰态判别式）：同时提供了短时撞击峰值和高频能量有效值的测量指数。对表面粗糙、有碎屑和表面疲劳退化，造成裂纹的轴承反应强烈。在故障发生之
前，此判别方法十分可靠。
EDD（包络判别式）：因撞击时长接近加速计的共鸣周期，在测量系统中，EDD对冲击和撞击声十分敏感。此系数会在故障即将发生时剧烈增长。
峰值加速度：也被转化成轴承状态（BC）评估的标准系数，但没有以明确的判
别式标出。
      以上判别标准均以1-10 以内的数值表示，1 为最佳状态，10 为即将故障。
其中，LFF 是用来判别动态应力因素（DFF）的依据；HFD、CFD、KFD、EDD 包括峰值加速度是用来判别轴承退化因素（BCF）的依据。这两种因素直接决定了轴承的寿命可期因素(LEF)。如下图所示:

Bearing Lifeguard 软件对与轴承状态三种主要因素的趋势分析，如下图示：

BCF：表示轴承退化程度
标准范围 1-10
1-2 = 状态良好
2-4 = 早期老化阶段
4-7 = 老化发展阶段 (需监视)
7-10 = 完全退化阶段 (更换)
系数 = 10 在90 天内发生故障的可能性为63%
DFF：表示动态应力水平
标准范围1-10
1-2 = 良好状态
2-4 = 寿命减少 (需监视)
4-7 = 寿命严重减少(采取措施)
7-10 = 危险状态! (停机检修)
高DFF 显示轴承存在不平衡，不对中或其他低频问题
LEF：轴承剩余寿命评估
标准范围1-10
1-2 = 良好状态
2-4 = 寿命减少10-20%
4-7 = 寿命减少20-40%
7-10 = 寿命减少>40%
系数> 4 需要对轴承进行维修
4．分析结果
通过对测得信号的多重判别分析，Bearing Lifeguard 为普通用户提供如下图所示的结果：


5．波形、频谱
Bearing Lifeguard 也提供更高级的轴承振动诊断分析。用户可以通过对波形、频谱、包络频谱的分析，更详细的了解轴承的工作状态和故障原因。
A．加速度时域波形

可通过在波形图上点击鼠标右键来缩放波形。

B．加速度频谱

C．低频频谱

D．包络（解调）频谱

6．检测报告
Bearing Lifeguard Report Program 可通过简单的操作，按照用户选定的条件，生成详细的检测报告，更对维护费用和可靠性趋势作出分析。
机器状态报告：

机器报警状态报告

三、Bearing Lifeguard 系统的特点
1．便携，迅速的信号采集和分析
Bearing Lifeguard 系统采用便携式，带有波形和信息显示的数据采集设备。每次采集仅需不到5 秒的时间，可连续采集500 个点。采集到的数据可通过闪存和无线传输至PC，可迅速获得维护建议和检测报告。
2．先进的分析技术
MDA（多重判别分析）技术是一项先进的专利技术。它建立了一套独立的标准，以1-10 的数值来衡量反映轴承故障的六大判别式；并将这六大判定式转化为反映轴承状态的三大因素，同样以1-10 的数值，简单直接的展现给用户。用户可以通过这些数据，初步判定轴承的存在的故障隐患，及时作出有针对性的维护。
3．为不同水平的用户提供不同的使用模式
Bearing Lifeguard 系统为不同水平的用户，提供三种使用模式:
A．技师级：仅用于核实数据、采集数据、查看报告。
B．分析师级：可在查阅模式下查看所有采集到的数据，并可检查因素、判别式的的水平和趋势，包括时域波形和频谱。
C．主管级：此模式可在公共数据库中定义设备集，系统参数，采集顺序，密码分配等。
4．应用范围广泛
Bearing Lifeguard 系统已被有效的应用于皮带传动、直接启动和变频启动电机、水泵、压缩机的轴承振动检测中，还可检测安装有齿轮变速箱的设备。对转速在1750~7200RPM 之间的设备，测量结果的重复性很好。
Bearing Lifeguard MDA400 采用便携的数据采集装置，利用先进的多重判别分析技术，以简单直观的方式，迅速给用户提供检测结果和维护建议。便于用
户及时作出相应的维护安排，有效降低财务风险。
Bearing Lifeguard 系统的目标不是取代振动分析专家，而是尽量简化测量工作，为测量从业者提供更好的选择。它是一套很容易被振动分析初学者掌握的
系统；同时，因为它采用了先进的分析技术，以及提供对波形和频谱的分析，也可以被振动分析专家用作专业的分析工具。