[发明专利]对轴承缺陷进行严重程度评估的方法和数据处理装置

权利要求书

1.一种检测轴承缺陷严重程度的方法，其基于轴承(10)的旋转速度和被配置为测量轴承圈(10b)的振动的传感器(12)获得的传感器数据中的至少一个数据样本来进行检测，其中，所述方法包括以下步骤：

a.通过应用傅里叶变换将所述数据样本从时域转换到频域以获得信号频谱；

b.使用所述旋转速度来确定所述轴承的缺陷中心频率；

c.识别所述信号频谱中的预定数量的频率峰值；

所述方法的特征在于，还包括以下步骤：

d.确定包括所述预定数量的频率峰值的全部频带中的总振动能量；

e.针对频率峰值中的每个频率峰值，将峰值能量确定为信号分量中导致频率峰值的频谱能量；

f.使用所述频率峰值的峰值能量，计算轴承缺陷频谱能量；以及

g.使用所述轴承缺陷频谱能量与所述总振动能量的比率来评估轴承缺陷的严重程度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，识别预定数量的频率峰值的步骤包括：搜索在包括缺陷中心频率的频带中的第一频率峰值，并搜索在包括整数倍的所述缺陷中心频率的频带中的第二频率峰值及其随后的频率峰值。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，识别预定数量的频率峰值的步骤包括以下步骤：

a.使用缺陷中心频率来确定第一宽度的、预定数量的频带，第一频带包括缺陷中心频率，第二频带及其随后频带包括整数倍的缺陷中心频率，所述整数倍的缺陷中心频率作为所述第二频带及其随后频带各自的窗口中心频率；

b.针对频带中的每个频带，确定在各自频带内的信号频谱的局部最大值；

c.通过计算在所述局部最大值处的信号频谱的振幅和与所述局部最大值邻近的信号频谱的振幅的平方和，确定在所述频带中的每个频带内的信号频谱的峰值能量。

4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，计算轴承缺陷频谱能量的步骤包括：计算所述峰值能量的和、加权和或平方根之和。

5.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，确定全部频带的总振动能量的步骤包括：计算在所述频带内的信号频谱的振幅之平方根之和。

6.如权利要求1至3中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，全部频带的上限和下限是从存储装置读取的、取决于应用的设置。

7.如权利要求1至3中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

a.将所述比率与至少两个阈值进行比较，从而将缺陷严重程度归类为至少三种等级；

b.输出结果。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少两个阈值是从存储装置读取的、取决于应用的设置。

9.一种数据处理装置(14)，其被配置为执行如上述权利要求中的任一项权利要求所述的方法。

10.一种滚动轴承，其包括被配置为测量轴承圈(10b)的振动的传感器(12)和如权利要求9所述的数据处理装置(14)，其特征在于，所述数据处理装置(14)被配置为根据权利要求1至8中的任一权利要求所述的方法对所述传感器（12）获得的传感器数据的数据样本进行处理。

11.一种状态监控系统，其用于监测包括配备有传感器(12)的至少一个轴承(10)的机器，所述传感器(12)被配置为测量轴承圈(10b)的振动，所述系统包括权利要求9所述的数据处理装置(14)，其特征在于，所述数据处理装置(14)被配置为根据权利要求1至8中的任一项权利要求所述的方法对由所述传感器(12)获得的传感器数据的数据样本进行处理。

12.一种包括配备有传感器(12)的至少一个轴承(10)和如权利要求11所述的状态监控系统的机器，其特征在于，所述状态监控系统的数据处理装置(14)被配置为对由所述传感器(12)获得的传感器数据的数据样本进行处理。