[发明专利]再润滑间隔的预测

说明书

技术领域

本发明涉及在润滑脂润滑滚动元件轴承中的润滑脂达到不可接受条件时的预测装置和预测方法。

背景技术

如果滚动元件轴承可靠地运行，它们必须充分地润滑，以防止滚动元件、滚道和保持架(如果有的话)之间的直接接触。润滑功能的损坏导致摩擦和磨损，并且将迅速造成支撑故障。大部分滚动元件轴承(80％)用润滑脂润滑，其包括诸如矿物油的原油和诸如金属皂的增稠剂。在润滑脂润滑轴承中，从润滑脂中释放出来的油形成薄膜，其隔开滚动元件和轴承滚道之间的接触；增稠剂在膜形成中起很小的作用。油膜的补充是至关重要的，只有在该机构不再使用时，润滑脂才完成其使命。实际上，润滑脂通常在其运行几千小时后才达到其寿命。

很明显，重要的是对润滑脂寿命的估计，从而轴承中的润滑脂可以在其很可能失效前被置换。因此，再润滑间隔是表示润滑脂寿命的一般术语。当前，再润滑间隔的估计基于由实验数据的统计分析构成的经验模式。现有大量的实验方法。这些方法包括SKF R2F试验(DIN 51806)、SKF ROF试验、FAG FE8试验(DIN 51821)和FAG FE9试验。在这些试验中，对用特定润滑脂润滑的一组轴承进行试验，直到润滑脂失效。可想而知，这发生在例如测量的温度超过预定的最大值(SKF ROF)时或者测量的扭矩超过预定的最大值(FAG FE8)时。

上述试验是实验室性能试验，这通常在人为的苛刻条件下进行，即在高温和/或高速和/或高负荷下进行。为了减少估计润滑脂性能所需的时间，苛刻条件是必要的，且由此降低试验成本。润滑脂寿命试验的典型持续时间在500至1500小时之间，这仅是真实润滑脂润滑轴承在通常条件下运行的实际润滑脂寿命的小部分。

因此，必须承认，尽管从传统试验方法获得了有价值的数据，但是所执行条件的严格性意味着试验仅有有限的能力，来预测润滑脂在通常条件下长期使用的润滑适用性。而且，传统的润滑脂试验方法仅提供统计数据，然后用于预测统计的润滑脂润滑轴承的再润滑间隔。对于特定的个体轴承的再润滑间隔不能进行预测。

因此，有必要进行改进。

发明内容

本发明的第一目标是定义一种为具体润滑脂润滑轴承预测再润滑间隔的方法。

本发明的第二目标是定义一种预测再润滑间隔的方法，从而该方法基于通常操作条件下测得的数据。前述目标是根据本发明通过在润滑脂润滑滚动元件轴承中的润滑脂达到不可接受条件时的预测方法实现的，该方法包括如下步骤：

运转该润滑脂润滑滚动元件轴承；

测量直接或间接表示隔离滚动接触的润滑膜的破坏程度的参数，在预定的测量周期上以具体的间隔记录测量值，以获得参数值的时间级数；

分析该时间级数，并且构成预测参数值演变的动态模型；

基于该动态模型推断该时间级数，以获得该时间级数的未来数值；

由该推断的时间级数确定超过预定极限的时间，从而预定极限表示该润滑脂不可接受的条件，并且该确定的时间用作该轴承的再润滑间隔的预报。

本发明还限定设置为执行上述方法的装置，该装置包括：

测量一个或多个参数的装置，该参数直接或间接地表示隔离所述润滑脂润滑滚动元件轴承中的滚动接触的润滑膜的破坏程度；

处理装置设置为：

为旋转驱动该润滑脂润滑轴承时测量的每个参数记录测量值的时间级数；

分析每个记录的时间级数，并且构成对应的动态模型，以据此预测该测量参数的演变；

基于该对应的动态模型推断每个时间级数，并且由此确定达到预定极限的时间；

输出每个确定的时间值作为该润滑脂达到不可接受条件的预报，其中每个确定的时间值用作该轴承再润滑间隔的预报。

在监测润滑脂润滑轴承的温度时，发现温度升高发生在启动后。该润滑脂润滑的启动状态看作搅拌状态，因此润滑脂被过度碾压，且被压至在滚动接触之外。该搅拌导致轴承内的阻力损耗，致使温度升高。其后，轴承温度稳定下来，且呈现准稳定状态值(quasi-steady state value)。所监测的温度显示出稳定温度的周期，穿插有起伏，其中温度迅速上高然后快速下降。