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Tech
Notes
技術專文
蓋，而軸封位於軸承蓋上，若破損為外蓋則往外漏，造成環
境髒污問題也可能使皮帶打滑；內蓋則位於馬達線圈室內，
此內側軸封是重要的密封件(圖13)，若滑脂向內滲漏時會沾附
於線圈上(圖14)，除了使線圈散熱不良而減少絕緣層壽命外，
滑脂吸附濕氣以及腐蝕絕緣層均增加絕緣擊穿短路的風險。
圖15、摩擦時表面粗糙之凸點碰撞產生超音波 [20]
2.4.2 潤滑手法精進-依潤滑狀態保養
傳統上潤滑以預防保養的模式進行，即定期定量補油。
然而每個軸承的運轉狀況與滑脂的劣化情形不盡相同，因此所
圖13、軸承內蓋軸封示意圖
需補充油量亦不同。因此，若能以軸承實際潤滑狀態作為供油
量的判斷依據，將能達成最佳的保養效果，節省滑脂用量外，
也能減少運轉能耗。傳統常用的振動量測，無法檢測出潤滑不
足的情形；當振動能檢出異常時，軸承已進入相當程度損壞的
失效過程。
超音波檢測可做為潤滑狀態之量化指標，音頻的強度以
及音色能夠判斷潤滑是否正常。透過建立強度(dB值)之基線趨
勢(baseline trend chart)可進行追蹤與比較，若比長期基準值高
8dB內時，即為潤滑不足的情形，需補充滑脂如 圖16。
圖14、左：Air Washer Pump馬達線圈沾附滑脂；右：AAS馬達具內擋板設計
2.4 預知保養－超音波檢測
2.4.1 潤滑應用原理
NASA於1974年設計實驗證明：超音波訊號為軸承潤滑失
效過程的最早期訊號 [04] ，此階段磨損極輕微，因此非其他量
測指標所能測得，如震動、噪音、溫度、應變等。透過超音
波檢測儀器，可將測得的超音波訊號濾波並降頻轉為人耳可
圖16、軸承補油時超音波強度變化 [20]
聽的頻域，讓使用者可「聽」到軸承發出的超音波強度與音
色，藉此初步判斷軸承狀況，也可以連結到振動量測儀或頻
譜分析軟體進行分析。 2.4.3 故障檢測
以滾動軸承為例，當油膜厚度不足時，介面表面粗糙的 傳統上判斷軸承是否故障，主要仰賴現場巡檢時人耳聽
凸點會彼此碰撞而產生超音波(圖15)，此訊號強度與頻率即 到的異音以及振動量測。轉動設備現場噪音甚鉅，往往不易判
可做為檢測指標，其音頻強度在28kHz較明顯，可作為第一 斷異音。超音波量測具備針對性，超音波能量極低且耗損快，
個判斷指標；第二個指標則是不同頻譜間的訊號，根據軸承 需將超音波探頭接觸於馬達端蓋上才能測得，不會被環境或鄰
轉數之倍頻可區分不同軸承零件造成的損壞(類似振動之頻譜 近設備所影響而造成誤判。
分析)。 超音波強度在超過長期基準值的8dB內，視為輕微潤滑
不足，此時尚未產生具影響性的損壞；若音頻強度高於基準
16dB且音色改變，則可能是初期的磨損產生；當強度值超過
[22]
35dB時，軸承損壞程度已較為嚴重，需立即安排更換 。如
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