一、PeakVue 技術原理

Peakvue 技術是艾默生的***技術(美******號：6889553)，PeakVue 是捕捉給定時間間隔里時域波形峰值的振動信號分析方法。當出現金屬之間發生摩擦或撞擊時，就會產生應力波。早期的疲勞剝落、齒輪和軸承缺陷、摩擦磨損和沖擊等等都會產生應力波。******技術 PeakVue 正是采集和監測這些短暫的應力波，獲得應力波的峰值及其出現的頻率，并轉換為頻譜進行分析。對于一般的采樣過程，采樣時間間隔通常由分析帶寬決定，遵循采樣定理。對絕大多數分析儀或數據采集器來說該時間為(2.56×fmax)的倒數。然而，PeakVue 采用了高速采樣技術，對于高通濾波后的信號每秒鐘的采樣點數量固定為 10 萬個。之后再對這些峰值(波形)進行采樣和處理，得到 PeakVue 波形和頻譜。

二、PeakVue 技術的優點

相對于其他診斷技術如調制解調等，PeakVue 技術具有以下優點：

1、PeakVue 的時域波形真實反映了設備的沖擊，從時域波形的幅值就可以判斷出故障的嚴重程度;

2、跟蹤 Peakvue 趨勢就可以準確判斷設備的故障是否嚴重，何時需要維修;

3、PeakVue 技術并不限于中頻范圍，它可以監測高速和極低轉速(如每分鐘幾轉的滾動軸承)的沖擊故障，因此對于分析低速設備的軸承故障來說極為準確有效。

三、典型案例分析

案例 1 某企業攪拌器齒輪箱滾動軸承故障

該攪拌器是生產線上的關鍵設備，每天 24 小時連續運轉。它的故障將導致生產中斷一周以上，會給企業造成巨大損失。攪拌器由變頻電機通過齒輪箱傳動，齒輪箱 3 級變速，供應商提供了圖紙，但沒有標明齒輪箱的齒數與軸承型號。見下圖 1：

圖1設備結構圖

2004 年 7 月 6 日在日常巡檢時發現該齒輪箱和馬達的噪音上升很大，于是通過 CSI2130 振動分析儀采集振動數據對其進行分析。圖 2 為電機聯軸器端振動頻譜與波形，在該軸承的時域波形上可以明顯的看到沖擊存在，幅值約 4.4g，頻譜上沒有發現電機軸承的故障頻率。圖 3 為齒輪箱輸入軸的振動頻譜與波形，時域波形的沖擊略低，約 1.9g 左右，由于沒有齒輪與軸承的信息，我們在頻譜上很難發現有價值的東西，除了在頻譜的 2500HZ 左右有底部隆起外，這來自于齒輪嚙合還是軸承缺陷?無從判斷。

圖 2，電機聯軸器端普通振動頻譜與波形

圖 3，齒輪箱輸入端普通振動頻譜與波形

為了更準確地分析，我們再采集了 Peakvue 數據，見圖 4 與圖 5。圖 4 為電機的 Peakvue 頻譜與波形，從 Peakvue 波形看電機的沖擊很低，約 0.9g，說明電機沒有明顯的軸承故障。圖 5 為齒輪箱輸入軸的 Peakvue 頻譜與波形，從 Peakvue波形看，齒輪箱運轉時存在著一定的沖擊，約 6g 左右，在 Peakvue 頻譜上發現102HZ 及其諧波，該 102HZ 是轉速的 4.12 倍，并且在這些頻率成分邊上有轉速的邊帶。那么這 102HZ 來自于哪里呢?基本可以排除齒輪嚙合引起的振動，因為齒輪嚙合頻率肯定是轉速的整數倍，而不是現在的 4.12 倍。軸承故障嗎?由于幅值不是很高，所以我們決定繼續跟蹤。

圖 4，電機的 Peakvue 頻譜與波形

圖 5，齒輪箱輸入軸的 Peakvue 頻譜與波形

2004 年 9 月 13，齒輪箱與電機的振動和噪音繼續上升。我們繼續采集了普通振動分析與 Peakvue 的頻譜與波形，見圖 6 與圖 7。圖 6 為普通振動頻譜與波形，從加速度時域波形看齒輪箱的沖擊很大，達 11g 以上，但頻譜上沒有明顯的信息提示我們哪個設備出現問題。圖 7 為齒輪箱的 Peakvue 頻譜與波形，在Peakvue 波形上可以很明顯地看出幅值調制現象，通常這種幅值調制現象是由于軸承內圈有缺陷引起的。

圖 6，齒輪箱輸入軸的普通振動頻譜與波形

圖 7，齒輪箱輸入軸的 Peakvue 頻譜與波形

2004 年 9 月 23 利用停機時間我們對齒輪箱輸入軸進行檢查，齒輪箱輸入軸上的齒輪側軸承已經明顯損壞，轉不太動。見圖 8。

圖 8，齒輪箱輸入軸軸承照片

案例 2 應用 PeakVue 技術診斷齒輪缺陷

PeakVue 也是診斷齒輪箱故障的工具。使用 PeakVue 技術可以監測齒從正常到破裂的過程。齒的彎曲、變形會伴生應力波，PeakVue 可以采集到應力波。例如，PeakVue 曾防止了某罐頭板生產線幾天的生產停頓。事實上，PeakVue數據顯示了齒輪箱的振動特征與常規方法采集的振動特征巨大不同。圖 9 為齒輪箱的常規振動波譜。由于測試位置的限制，只能在輸入軸的軸承處采集振動數據。圖上顯示了輸入嚙合頻率及其諧波。因此建議檢查輸入齒輪嚙合情況，如有沒有磨損，但由于振動值很小，沒有進行檢查。但是 PeakVue 測量顯示問題比較嚴重。圖 10 為輸入軸軸承處的 PeakVue 波譜。波形和頻譜都顯示齒輪箱輸出軸振動占主導特征。波形振幅很令人震驚，特別是采集點位置距離輸出軸有 3英尺!分析人員建議輸出齒輪組應該立即檢查。周末該齒輪組被更換，檢查發現有兩個齒的齒根部位有裂紋，見圖 11，輸入軸齒輪存在磨損和不對中現象。根據圖 9 很難認為輸出齒輪存在故障，更談不上問題嚴重不嚴重。

圖 9，齒輪箱輸入軸的普通振動頻譜與波形

圖 10，齒輪箱輸入軸的 Peakvue 頻譜與波形

圖 11，齒輪箱輸出軸齒輪照片

四、結論

限于篇幅，其它案例就不再一一介紹了。總的來說，PeakVue 技術存在以下優點：

1、它能發現常規頻譜不能發現的滾動軸承和齒輪故障;

2、能夠發現早期滾動軸承和齒輪故障，并且對于故障的嚴重程度可以準確跟蹤;

3、對監測和診斷的設備轉速沒有限制，可以準確診斷 10rpm 以下的極低速設備的滾動軸承故障。