[发明专利]轴承动态监测方法、装置、存储介质、系统

说明书

本发明涉及一种轴承动态监测方法、装置、存储介质、系统。该方法包括；获取监测指令；根据监测指令控制被激励的换能器向轴承内部以对应的脉冲重复频率发射声波脉冲；根据声波脉冲获取回波信号；根据回波信号获取反馈时间Δt；根据反馈时间Δt计算油膜厚度，以形成油膜厚度随时间点的变化曲线；根据变化曲线评估油膜的润滑情况。通过对回波信号进行实时分析判断轴承的油膜润滑情况，从而实现轴承的动态检测，防止其出现润滑不良的状况，达到预防或预警轴承失效的目的。

技术领域

本发明涉及超声检测技术领域，特别涉及一种轴承动态监测方法、装置、存储介质、系统。

背景技术

润滑不良是造成滚动轴承失效的主要原因之一。润滑不良导致轴承的滚珠或滚柱的接触面无法形成良好的油膜，从而形成粘着磨损，使工作表面状态恶化，致使表面出现磨损、胶合、塑性变形以及点蚀等失效形式；而且粘着磨损产生的撕裂物易进入保持架，使保持架产生异常载荷，从而造成保持架断裂，最后导致轴承的最终失效。因此，对轴承的润滑情况进行实时动态监测对于保证轴承的正常运行具有重要作用。

采用无损检测的方法可以在不影响轴承运行的情况下对其润滑情况进行实时动态监测。常规无损检测方法有超声检测、射线检测、磁粉检测以及涡流检测等方式。超声检测利用材料的声学特性和内部组织的变化，通过对声波受影响程度和状况的探测了解工件内部性能和结构的变化；射线检测利用射线(X射线、γ射线、中子射线等)穿过材料或工件时的强度衰减，检测其内部结构；磁粉检测利用漏磁和合适的检验介质发现试件表面和近表面的不连续结构；涡流检测利用铁磁线圈在工件中感生的涡流分析工件内部的质量状况。在这些方法中，超声检测方法具有成本低、设备体积小、检测实时性高、无放射危害、检测精度高等优势，适用于对轴承的润滑情况进行实时动态监测。

然而，轴承工作时油膜厚度在微米级到亚微米级，传统的超声检测方法无法达到这一检测精度的要求。提高超声的检测精度，是轴承超声动态监测的需要解决的问题。一般而言，超声检测的工作频率越高，空间分辨率越优，因此提高工作频率是提高其检测精度的重要方法。但是，高频的声波在介质中传播时的衰减较大，频率的提高使其穿透深度降低，从而影响检测深度，使得声波可能无法穿透轴承外圈。

本申请旨在建立一种系统性解决轴承动态监测的方法及实施系统。

发明内容

为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，本发明的第一目的是提供一种轴承动态监测方法，包括以下步骤：

获取监测指令；

根据所述监测指令控制被激励的换能器向轴承内部以对应的脉冲重复频率发射声波脉冲；

根据所述声波脉冲获取所述声波脉冲穿过轴承内部后反馈的回波并转换为回波信号，所述回波信号中至少包含回波信号的幅值以及回波时刻特征；

根据所述回波信号获取每一个换能器的脉冲发射周期内所述声波脉冲从发射到被接收所需时间，记为反馈时间Δt；

根据所述反馈时间Δt计算每一换能器的脉冲发射周期内轴承的油膜厚度，以形成油膜厚度随时间点的变化曲线；

根据所述变化曲线评估油膜的润滑情况。

优选地，所述计算公式为：

油膜厚度＝C_润滑油×Δt/2

其中，C_润滑油为已知的润滑油声速。

优选地，还包括步骤：

获取超声换能器的位置信息；

根据所述位置信息判断所述超声换能器是否安装到位；

若所述超声换能器安装到位，则自动获取检测指令。

优选地，激励换能器的脉冲为方形脉冲、高斯脉冲或正弦波脉冲。