路俏俏, 黎敏, 阳建宏, 徐金梧, 胡军

(1.北京科技大学 机械工程学院，北京 100083；2.鞍钢股份有限公司，辽宁 鞍山 114021)

转炉是炼钢生产中的重点设备，耳轴轴承是转炉倾动机构的重要部分，支撑着炉体、液态金属、钢渣、托圈及其附件的全部质量和悬挂减速机的质量，耳轴轴承的工作状态对保障生产的稳定运行具有重要影响，一旦设备出现事故，将会严重影响生产，导致重大经济损失。所以，对转炉耳轴轴承的监测具有重大意义。耳轴轴承转速在1 r/min左右，通常在-95°～190°范围内进行非连续性旋转，大部分时间处于静止状态，只有在工序需要时进行时断时续的旋转[1]。针对耳轴轴承负载重、转速低、非整周期旋转且旋转不连续等工作特点，传统的振动检测方法难以进行有效的诊断分析[2-3]。因此，需要针对低速重载设备，研究新的检测技术和模式识别方法。

声发射(Acoustic Emission, AE)是材料受外力作用产生变形、断裂后，以瞬态弹性波形式释放应变能的现象。对滚动轴承而言，在无故障的状态下，轴承各组成部分接触面间的相对运动、碰摩所产生的接触应力会诱发声发射信号。此外，由于润滑不良造成的表面粗糙，以及由于温度过高、载荷过大等原因而产生的磨损、裂纹、压痕等故障也会使得滚动轴承在运转过程中产生声发射信号[4]。

在滚动轴承故障的早期，由于故障能量比较微弱，不能激起设备表面的振动，利用振动分析方法难以提取设备的早期故障。而声发射信号来自于缺陷本身，只要有故障存在且处于不断扩展状态中，都会以应力波的方式释放出能量，并能被高灵敏度的声发射传感器所接收[5-6]。……