[发明专利]大型回转支承滚道磨损自动检测系统及其检测方法

说明书

技术领域：

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种大型回转支承滚道磨损量的自动检测系统及其检测方法。

背景技术：

机械设备中磨损是客观存在的，它损伤零件工作表面，影响机械设备性能，消耗材料和能源，并使设备使用寿命缩短，因此避免和控制有害的磨损是十分必要的。要避免和控制磨损，首先要能检测到磨损量，常用的磨损检测方法一般有两种：1、通过测量与零部件磨损表面有关的力、位移、电流电压、温度等特征参量的信号变化特征为依据来进行检测，经过标定转换获得磨损量；2、运用细胞神经网络对零件磨损表面的二值图像进行平滑滤波处理及边缘提取，从而检测其磨损面磨损状态。

由于大型回转支承拆装困难、维修周期长、维修费用昂贵，所以对回转支承进行状态监测和早期预报，避免突发性故障的发生和不必要的拆检，可取得显著的经济效益，滚道磨损检测是回转支承主要状态监测之一。由于滚道被封在回转支承内外圈之内，采用直接接触滚道的测量方法难以实现，本发明提出一种大型回转支承滚道磨损自动检测系统和检测方法，采用高精度超声波测厚探头，回转支承外圈固定时，在回转支承定圈的外侧(回转支承内圈固定时，高精度超声波测厚探头安装在内圈内测)沿着径向测某点的定圈厚度，通过统计定圈厚度的变化得出滚道磨损量。当大型回转支承滚道磨损量超过允许的最大值时，系统给予报警。目前有关大型回转支承滚道磨损量自动检测的文献还未见报道。

发明内容：

本发明的目的是为了检测被封在回转支承内外圈之内的大型回转支承滚道磨损量，而提供一种大型回转支承滚道磨损自动检测系统及其检测方法。

本发明所提供的一种大型回转支承滚道磨损自动检测系统包括硬件部分和软件部分，硬件部分由高精度超声波测厚探头、数据采集卡、控制器及显示器、继电器、声光报警器以及电缆电源组成；软件部分由信号通讯模块、驱动控制模块、数据采集与处理模块、报警模块组成；所测回转支承定圈为内圈或者外圈，当回转支承外圈为定圈时，将高精度超声波测厚探头安装在回转支承外圈的外侧，当回转支承内圈为定圈时，将高精度超声波测厚探头安装在内圈的内测，所述高精度超声波测厚探头通过信号线与所述数据采集卡、控制器及显示器相连。

本发明所提供的一种大型回转支承滚道磨损自动检测方法具体步骤如下：

（1）在回转支承定圈上打有径向盲孔，并攻出内螺纹，将高精度超声波测厚探头4的信号线10从左往右穿插入推管7，推管7左侧开有楔形孔，将定位筒6套进推管7有测厚探头一侧，将锁紧螺母8拧进定位筒6的外螺纹，移动螺母9拧进定位筒6的内螺纹，将弹簧垫圈5穿于定位筒6前端，定位筒6通过螺纹固定到所述回转支承定圈上，旋转所述移动螺母9推动所述推管7使所述高精度超声波测厚探头4与回转支承测厚面接触，旋转锁紧螺母8以防松动；所述回转支承定圈为内圈或者外圈，当回转支承外圈为定圈时，将高精度超声波测厚探头安装在回转支承外圈的外侧，当回转支承内圈为定圈时，将高精度超声波测厚探头安装在内圈的内测，沿着定圈径向测某点的定圈厚度。

（2）滚道总的磨损量测量：

首先测量定圈的原始厚度，测量时间1秒，提取20个数据为一组，定圈的原始厚度分别为l₀₁、l₀₂、l₀₃、…、l₀₂₀，按式（1）求出该数据组的最小值l_min0即回转支承定圈的原始厚度：

l_min0=M_in（l₀₁、l₀₂、l₀₃、…、l₀₂₀）               （1）

接下来按照指定时间间隔，如每隔T个月进行测厚，每次测1秒，每次提取一组数据，并求出每组数据的最小值，相应有l_min1、l_min2、…、l_minN，于是滚道磨损量依次为：

第一次测量的磨损量δ₁为：

δ₁=l_min0-l_min1，                      （2）

……

第N次测量的磨损量δ_N为：

δ_N=-l_minN-1-l_minN                  （3）

工作时间为NT时，滚道总的磨损量为：