[发明专利]轴承剩余寿命的监测方法及监测装置

说明书

一种轴承剩余寿命的监测方法及监测装置，其中监测方法包括：在轴承运行过程中，确定轴承的缺陷所在的位置，确定所述缺陷的大小；根据所述缺陷所在的位置和设定条件，确定所述轴承的失效模式，以及在所述失效模式下所述缺陷的扩展速率和失效值，所述失效值为所述轴承失效时所述缺陷能够达到的最大值；基于所述缺陷的大小、所述扩展速率以及所述失效值，获得所述轴承剩余寿命。本方案能够判断轴承的剩余使用寿命，以便维护人员提前安排维护计划和应对措施。

技术领域

本发明涉及轴承领域，具体涉及一种轴承剩余寿命的监测方法及监测装置。

背景技术

轴承是机械领域不可或缺的重要位置，其运行状况直接影响到轴承服役系统(即轴承所在机械设备)的性能。因此，在轴承运行时，需要对轴承的状态进行监测，并在轴承出现异常时报警。

现有监测滚动轴承的状态是否出现异常的方法包括：第一种，通过采集轴承温度来判断轴承状态是否异常，在轴承温度达到设定阈值时，认定轴承的状态异常，并进行报警；第二种，通过采集轴承的振动参数，包括振动的幅值和频率等来判断轴承状态是否异常，在振动参数超过设定阈值时，认定轴承的状态异常，并进行报警。

上述方法的缺点在于：

对于第一种方法，当轴承温度达到设定阈值时，此时轴承的异常状态通常已处于轴承缺陷发展的末期，换言之，轴承已接近或已处于失效状态，导致维护人员无法依靠此方法来事先安排维护计划和应对措施。

对于第二种方法，由于振动对轴承缺陷的敏感度要高于温度，因此该方法能够在轴承缺陷产生的早期判断出轴承的异常。但是，该方法难以判断轴承的剩余使用寿命，因此维护人员也无法依靠此方法来提前安排维护计划和应对措施。

发明内容

本发明解决的问题是现有监测轴承状态的方法无法判断轴承的剩余使用寿命，导致维护人员无法提前安排维护计划和应对措施。

为解决上述问题，本发明提供一种轴承剩余寿命的监测方法，包括：在轴承运行过程中，确定轴承的缺陷所在的位置，确定所述缺陷的大小；根据所述缺陷所在的位置和设定条件，确定所述轴承的失效模式，以及在所述失效模式下所述缺陷的扩展速率和失效值，所述失效值为所述轴承失效时所述缺陷能够达到的最大值；基于所述缺陷的大小、所述扩展速率以及所述失效值，获得所述轴承剩余寿命。

可选的，所述确定轴承的缺陷所在的位置包括：获取所述轴承的振动信号，所述振动信号包含所述轴承的振动频率和幅值；对所述振动信号进行频域分析，以确定所述缺陷所在的位置。

可选的，所述确定轴承的缺陷所在的位置包括：获取所述轴承的声发射信号，所述声发射信号包含所述轴承产生的声波的频率和幅值；对所述声发射信号进行频域分析，以确定所述缺陷所在的位置。

可选的，所述确定所述缺陷的大小包括：确定所述轴承的滚动体与内圈或外圈之间的相对转速；确定所述滚动体经过所述缺陷所需的时间；根据所述相对转速以及所述时间，计算得到所述缺陷的大小。

可选的，所述确定所述滚动体经过缺陷所需的时间包括：获取所述轴承的振动信号，所述振动信号包含所述轴承的振动频率和幅值；对所述振动信号进行时域分析，确定所述滚动体经过缺陷所需的时间，所述时间为所述滚动体到达所述缺陷的时刻与脱离所述缺陷的时刻的时间间隔。

可选的，所述确定所述滚动体经过缺陷所需的时间包括：获取所述轴承的声发射信号，所述声发射信号包含所述轴承产生的声波的频率和幅值；对所述声发射信号进行时域分析，确定所述滚动体经过缺陷所需的时间，所述时间为所述滚动体到达所述缺陷的时刻与脱离所述缺陷的时刻的时间间隔。

可选的，在确定所述轴承的缺陷所在位置，以及缺陷大小之前，还包括判断所述轴承是否存在缺陷：在所述运行过程中，获取所述轴承的运行参数值，轴承的运行参数包括轴承的温度、轴承的振动频率、振幅、轴承的转速中的一个或多个；所述运行参数值的一个或多个发生异常时，判定所述轴承存在缺陷。