文 献 综 述

1课题研究背景及意义

机械设备的安全、稳定、长周期、满负荷、优质运行不仅关系到企业的经济效益，而且关系到安全和社会问题。因此，各国政府都在致力于推广设备状态监测与故障诊断工作，一些国际知名的大公司、大企业在体会到状态监测与故障诊断工作给企业带来的经济效益后，也自觉投入大量资金开展这方面的工作，这也是机械设备状态监测与故障诊断行业在国内外蓬勃发展的主要原因[1]。随着经济不断发展，对挖掘机也出现了高要求地发展趋势，其关键零部件工作性能的要求也越来越高。

各类型号的挖掘机都是由工作装置、回转装置和行走装置构成。挖掘机的回转装置安装在挖掘机上、下机架之间。回转支承是一种内圈或者外圈带有传动齿轮、可以通过小齿轮啮合传动扭矩的巨型滚动轴承，其旋转座圈与机械的旋转部分连接，固定座圈与机械固定部分连接，结构借助这个大滚动轴承来传递载荷，并由轴承上的齿圈实现机械旋转部分与相对固定部分的回转。挖掘机工作装置工作时，上部转动从而产生巨大的离心力和惯性力，加之挖掘时产生不确定的阻力大小和频繁换向的冲击力，易导致断齿现象的发生，同时根据实际情况，断齿更易发生在硬齿面、内啮合的回转支承中。为了及时发现机组故障的早期征兆，以便采取相应措施，将故障消灭在萌芽状态，减少或避免重大事故的发生，提高设备运行的可靠性、安全性和有效性，以期把故障损失降低到最低水平，必须对此进行设备状态监测。

2国内外挖掘机及回转支承发展概述

2.1挖掘机发展概述

目前，国外挖掘机生产商有美国Pamp;H公司、B-E公司和俄罗斯重型机械联合公司。其中，技术先进、国际竞争力强的主要是美国Pamp;H公司和B-E公司，这两家公司已处于性能改进阶段，且性能提高比较大，相比之下俄罗斯的产品性能改进较小。美国两家公司生产的挖掘机都向大型化、智能化方向发展，设计上采用虚拟样机技术、操作上采用遥控和计算机控制的自动化技术，产品表现出功率大、独立作业性强、配件标准化、噪声低、振动小等特点[2-3]。

我国挖掘机生产起步较晚，从1954年抚顺挖掘机厂生产第一台斗容量为1m3的机械式单斗挖掘机至今，大体上经历了测绘仿制、自主研制开发和发展提高三个阶段。国内生产挖掘机的企业主要有太原重工股份有限公司（简称”太重”）、中国第一重型机械集团公司（简称”一重”）、衡阳衡冶重型机械有限公司、抚顺挖掘机制造有限公司和四川邦立重机有限责任公司等企业等。

2.1.1挖掘机结构及分类

由于在土方工程机械中，液压挖掘机具有用途广、生产效率高、性能好、操作方便并且能一机多用等特点，市场占有率越来越大，因而此处以全液压挖掘机为例，介绍其结构及工作原理，其结构如图2.1所示[4]。

图2.1 全液压挖掘机的结构[4]

1.铲斗油缸 2.斗杆油缸 3.动臂油缸

4.驾驶操作室 5.发动机 6.行走机构