淺析FAG共振解調(diào)技術

  定義：利用軸承元件的共振拾取振動信號，并且采用包絡檢波器檢出故障信號的包絡，從而實現(xiàn)對故障特征的分析，被稱為“共振解調(diào)技術”。

  FAG軸承的內(nèi)、外圈和滾子等元件表面在運行過程中易發(fā)生局部損傷（如點蝕、剝落、裂紋、擦傷等），當軸承某一元件表面出現(xiàn)局部損傷時，在受載運行過程中每當滾動體碾壓到故障點，就必然產(chǎn)生沖擊，但由于沖擊持續(xù)時間短，能量發(fā)散的頻域范圍廣，落在振動頻率范圍內(nèi)的能量分量很小。而由于沖擊脈沖力的頻帶較寬，其中必然包含FAG軸承的內(nèi)、外圈和滾子等元件各自固有頻率激發(fā)的相應的高頻固有振動，可以利用其中心頻率等于該固有頻率的帶通濾波器將該共振解調(diào)信號分離出來，然后通過軟件或用電路對這些衰減振蕩波進行包絡解調(diào)，去除高頻衰減振動的頻率成分，獲得只包含故障特征信息的低頻包絡信號，通過數(shù)字信號處理器對該包絡信號進行頻譜分析，可得到很高的頻率分辨率，并方便地找出對應的故障沖擊的發(fā)生頻率，便可以對軸承故障進行診斷。

  振動信號處理框圖共振解調(diào)技術，設計了諧振頻率遠高于軸承正常振動頻率及其有限的高次諧波頻率的電諧振器，使之能有效地抑制包括正常振動信號在內(nèi)的低頻信號。

  共振響應放大了沖擊信號幅值，振蕩時間較長，從而在時域上展寬了故障信號，經(jīng)包絡檢波和低通濾波后，輸出一個高信噪比的低頻共振解調(diào)信號。圖’

  所示的信號處理系統(tǒng)中，軸承元件在沖擊下產(chǎn)生共振，形成連續(xù)的衰減振蕩，研究每個衰減振蕩，其頻率是軸承元件的固有頻率；衰減振蕩的幅度與故障沖擊強度有關，衰減振蕩的包絡信號幅度反映故障的大小，而包絡的重復頻率取決于故障的位置。系統(tǒng)具有抗低頻振動干擾性能，信噪比高。