[实用新型]用于旋转的机械部件的状态监控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于对旋转的机械部件进行状态监控的状态监控装置。 

背景技术

根据传统的解决方案，对轴承和轴的状态监控通常通过测定轴承温度、润滑剂温度或润滑剂粘度而进行。从专利文献EP 1 387 165 A1中例如公开了一种用于对处于传动装置中的润滑油进行质量监控的方法，在该方法中，从传动装置中取出润滑油试样，借助于离子活性光谱仪对润滑油试样进行分析。其中，对润滑油试样中的包含于润滑油的蒸汽相中的物质进行化验。润滑油试样中所包含的物质的内容和类型的变化被视为相对于未经过使用的润滑油的蒸汽相中的预先规定的物质的实际-状态。在此，从比较中可以推导出对于润滑油老化情况的衡量标准。 

在专利文献EP 2 110 649 B1中说明了一种具有能够机械振动的第一系统的传感器，该能够机械振动的第一系统的共振频率处于超声波范围内并且与待监控的检验物的材料特定的共振频率相适应。此外，该传感器还包括能够机械振动的第二系统，其共振频率处于人耳可听到的频率范围内。用于检测待监控的检验物的损害增加的第一信号处理单元与该第一系统耦合。附加地设有与第二系统耦合的、用于检测待监控的检验物的表明现有损害的振动频率的第二信号处理单元。用于测定诊断结果的分析单元与第一和第二信号处理单元相连接。 

从专利文献WO 2010/009750 A1中公开了一种用于对滚动轴承进行状态测定和-监控的方法，在该方法中，在滚动轴承运转的过程中，在超声波范围内的第一频带中检测声音发射信号形式的第一传感器信号。在超声波范围内的较低频率的第二频带中检测第二传感器信号。从第一传感器信号的信号方式中测定出至少一个针对滚动轴承的正在发生的损害的第一特征值。与此相对，从第二传感器信号的信号方式中测定出至少一个针对滚动轴承的已经发生的损害的第二特征值。通过比较第一特征值和取决于滚动轴承的转速的第一参考值、以及比较第二特征值和取决于滚动轴承的转速的第二参考值，测定出滚动轴承的状态。 

在申请号为PCT/EP2011/067078的较早的国际专利申请中说明了一种用于对滚动轴承进行状态测定和-监控的方法，在该方法中，在滚动轴承运转的过程中，在超声波范围内的频带中测定出声音发射信号形式的传感器信号。在此测定出传感器信号中的冲击脉冲，通过冲击脉冲能够探测滚动轴承中的电的轴承电流。通过这种方式能够及时避免在滚动轴承上不断扩大的损伤。 

从申请号为11174330.8的较早的欧洲专利申请中公开了一种用于在传动装置上识别损伤的方法，在该方法中，通过至少一个振动传感器检测与在传动级运转过程中出现的振动相符的振动信号。分析检测到的振动信号，以便识别可能的损伤。其中，借助于振动传感器检测与振动相符的振动信号，这些振动是通过彼此咬合的齿轮在负荷下进行齿啮合时的滚动-和冲击运动引起的。将该振动信号与校准-振动信号进行比较。从该振动信号与校准-振动信号的偏差中测定出作用在传动级上的转矩。在可能的损伤方面分析振动信号时又考虑到所测定出的转矩。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提出用于对特别是旋转相对较慢的机械部件进行可靠的状态监控的一种装置和一种方法。 

根据本实用新型，该目的通过一种用于旋转的机械部件的状态监控装置和通过一种对旋转的、机械的部件进行状态监控的方法实现。 

根据本实用新型的、用于旋转的机械部件的状态监控装置包括至少一个安装在形成用于待监控的部件的轴承座的或者与该轴承座相连接的机器部件上的、用于检测待监控的部件的声音发射的超声波传感器单元。附加地设有与该超声波传感器单元相连接的信号处理单元，该信号处理单元具有用于从通过超声波传感器单元生成的测量信号中提取出具有损伤-和/或损害特征的部分的特征提取单元。此外，该信号处理单元还包括用于从提取出的测量信号特征中测定出至少一个状态特征值的计算单元。形成用于待监控的部件的轴承座的机器部件可以例如是壳体或壳体部件。这使得根据本实用新型的状态监控装置能够特别简单地集成在现有的机器或者设备中。待监控的部件可以例如是具有小于每分钟20转的转速的低速运转的轴或者低速运转的轴承环。由此，根据本实用新型的状态监控装置特别适合在磨机驱动系统或者风力发电设备中使用。