基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑脂量確定方法
【專利摘要】基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑脂量確定方法，先對(duì)正常狀態(tài)下的滾動(dòng)軸承進(jìn)行加潤滑脂處理后，通過軸承套安裝到轉(zhuǎn)軸上，將聲發(fā)射傳感器安裝到軸承套上，進(jìn)行聲發(fā)射信號(hào)采集，然后對(duì)采集到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行帶通濾波處理，提取時(shí)域參數(shù)，再卸下滾動(dòng)軸承，改變潤滑脂的加入量，獲取不同脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；再改變轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，獲取不同轉(zhuǎn)速下，脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；最后對(duì)比不同轉(zhuǎn)速下，脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，獲取最優(yōu)的滾動(dòng)軸承潤滑脂加脂區(qū)間，本發(fā)明為滾動(dòng)軸承潤滑過程中潤滑脂量的確定提供了科學(xué)的依據(jù)，具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。
【專利說明】基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑脂量確定方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于機(jī)械測試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑脂量確定方法。

【背景技術(shù)】
[0002]滾動(dòng)軸承作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的關(guān)鍵部件，在工程機(jī)械中起著十分關(guān)鍵的作用。而軸承損傷是旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障的主要誘因，因此，有效的檢測軸承的狀態(tài)是保證旋轉(zhuǎn)機(jī)械正常運(yùn)行的必要手段。而滾動(dòng)軸承的運(yùn)行狀態(tài)的好壞與潤滑狀況密切相關(guān)，軸承能否正常運(yùn)行主要因素之一取決于軸承的潤滑是否適當(dāng)。由于目前較常用的軸承檢測方法主要基于振動(dòng)檢測，而無法有效檢測軸承的潤滑狀態(tài)。此外，軸承的加脂潤滑處理主要依據(jù)現(xiàn)場工人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，缺乏科學(xué)的加脂量標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間。因此，合理的進(jìn)行軸承前期潤滑處理，有效的檢測軸承的潤滑狀態(tài)，對(duì)保證滾動(dòng)軸承的正常運(yùn)行具有十分重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑脂量確定方法，為滾動(dòng)軸承潤滑過程中潤滑脂量的確定提供了科學(xué)的依據(jù)。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑脂量確定方法，包括以下步驟:
[0006]第一步，對(duì)正常狀態(tài)下的滾動(dòng)軸承進(jìn)行加潤滑脂處理后，通過軸承套安裝到轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，外圈固定不動(dòng)，對(duì)軸承套在軸向施加5008的載荷，將聲發(fā)射傳感器安裝到軸承套上，聲發(fā)射傳感器探頭緊固在軸承套表面，并在探頭的凹陷中填充耦合劑；
[0007]第二步，利用高速數(shù)據(jù)采集卡并通過聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以2腿2的采樣率進(jìn)行聲發(fā)射信號(hào)采集；
[0008]第三步，對(duì)采集到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行通帶為50-1001(取的帶通濾波處理，并從聲發(fā)射信號(hào)中提取時(shí)域參數(shù)，時(shí)域參數(shù)包括事件數(shù)、峰值、標(biāo)準(zhǔn)差、峭度、振鈴計(jì)數(shù)、能量、有效值；
[0009]第四步，卸下滾動(dòng)軸承，確認(rèn)滾動(dòng)軸承狀態(tài)正常后，洗凈，改變第一步中的潤滑脂的加入量，在其他條件不改變的情況下，進(jìn)行第二步數(shù)據(jù)采集以及第三步時(shí)域參數(shù)提取，獲取不同脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0010]第五步，改變轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，重復(fù)以上四步，獲取不同轉(zhuǎn)速下，脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0011]第六步，對(duì)比不同轉(zhuǎn)速下，脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，三種轉(zhuǎn)速下聲發(fā)射信號(hào)的有效值、振鈴計(jì)數(shù)及能量在同一脂量區(qū)間均呈現(xiàn)出減小的區(qū)間，該區(qū)間即為最優(yōu)的滾動(dòng)軸承潤滑脂加脂區(qū)間。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:本方法通過基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承潤滑狀態(tài)檢測，為滾動(dòng)軸承潤滑過程中潤滑脂量的確定提供了科學(xué)的依據(jù)，避免了依靠經(jīng)驗(yàn)的粗略選取造成的軸承潤滑不當(dāng)?shù)膯栴}，具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明流程圖。
[0014]圖2為實(shí)施例基于聲發(fā)射的相關(guān)對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中(幻為不同轉(zhuǎn)速下脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)事件數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(幻為脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)峰值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；化)為脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；((1)為脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)峭度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(6)為脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)振鈴計(jì)數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；化)為脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)能量之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(8)為脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)有效值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0015]圖3為實(shí)施例基于振動(dòng)檢測的相關(guān)對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中(幻為不同轉(zhuǎn)速下脂量與所提取的振動(dòng)信號(hào)有效值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；(幻為脂量與所提取的振動(dòng)信號(hào)峰值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；化)為脂量與所提取的振動(dòng)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)差之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；((1)為脂量與所提取的振動(dòng)信號(hào)峭度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

【具體實(shí)施方式】
[0016]下面以16308滾動(dòng)軸承為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述。
[0017]如圖1所示，基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑脂量確定方法，包括以下步驟:
[0018]第一步，對(duì)正常狀態(tài)下的滾動(dòng)軸承進(jìn)行加潤滑脂處理后，通過軸承套安裝到轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，外圈固定不動(dòng)，對(duì)軸承套在軸向施加5008的載荷，以保證滾動(dòng)軸承在運(yùn)行過程中的穩(wěn)定性，將1(1311^1？ 81528型聲發(fā)射傳感器安裝到軸承套上，聲發(fā)射傳感器探頭使用螺釘緊固在軸承套表面，并在探頭的凹陷中填充耦合劑，以排除探頭和軸承套之間的空氣，防止高頻聲發(fā)射信號(hào)的快速衰減；
[0019]第二步，利用？01-9812數(shù)據(jù)采集卡并通過采用“8乂1冊編寫的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以21--的采樣率對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行聲發(fā)射信號(hào)采集；
[0020]第三步，對(duì)采集到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行通帶為50-1001(取的帶通濾波處理，并從聲發(fā)射信號(hào)中提取時(shí)域參數(shù)，時(shí)域參數(shù)包括事件數(shù)、峰值、標(biāo)準(zhǔn)差、峭度、振鈴計(jì)數(shù)、能量、有效值；
[0021]第四步，卸下滾動(dòng)軸承，確認(rèn)軸承狀態(tài)正常后，洗凈，改變第一步中潤滑脂的使用量，在其他實(shí)驗(yàn)條件不改變的情況下，進(jìn)行第二步數(shù)據(jù)采集以及第三步時(shí)域參數(shù)提取，獲取不同脂量與時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
[0022]第五步，改變轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，重復(fù)以上四步，獲取不同轉(zhuǎn)速下，脂量與時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如圖2所不；
[0023]第六步，對(duì)比不同轉(zhuǎn)速下，脂量與聲發(fā)射信號(hào)有效值、振鈴計(jì)數(shù)以及能量時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，三種轉(zhuǎn)速下聲發(fā)射信號(hào)的有效值、振鈴計(jì)數(shù)及能量在同一脂量區(qū)間均呈現(xiàn)出減小的區(qū)間，該區(qū)間即為最優(yōu)的滾動(dòng)軸承潤滑脂加脂區(qū)間，說明由于滾動(dòng)軸承在這一區(qū)間的潤滑狀態(tài)良好使得軸承運(yùn)行中釋放出的聲發(fā)射信號(hào)的能量降低，由以上各指標(biāo)曲線圖可看出脂潤滑滾動(dòng)軸承存在一個(gè)最佳的加脂量區(qū)間即6.71-10.78，此區(qū)間與洛軸集團(tuán)6308滾動(dòng)軸承實(shí)際生產(chǎn)中采用的加脂量經(jīng)驗(yàn)區(qū)間相吻合，從而證明了聲發(fā)射技術(shù)用于滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑區(qū)間確定的可行性。
[0024]下面結(jié)合振動(dòng)檢測法進(jìn)行潤滑狀態(tài)檢測:在第一步工藝條件不改變的情況下，將 608八11型振動(dòng)加速度傳感器通過磁效應(yīng)吸附在軸承套上，采用？01-9812數(shù)據(jù)采集卡，
通過匕“1冊編寫的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以101(取的采樣率對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)采集，從振動(dòng)信號(hào)中提取的時(shí)域參數(shù)有效值、峰值、標(biāo)準(zhǔn)差以及峭度與潤滑脂量及轉(zhuǎn)速的對(duì)應(yīng)關(guān)系，如圖3所示，從圖3可以看出，振動(dòng)信號(hào)的以上各個(gè)時(shí)域指標(biāo)在不同轉(zhuǎn)速下均無明顯規(guī)律，因此無法采用振動(dòng)分析來實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)軸承潤滑脂脂量的優(yōu)化選取。
[0025]綜合上述分析可得出:對(duì)滾動(dòng)軸承加入不同量潤滑脂的潤滑狀態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)中，振動(dòng)加速度信號(hào)無明顯規(guī)律，而聲發(fā)射信號(hào)對(duì)滾動(dòng)軸承不同潤滑狀態(tài)的檢測具有很好的靈敏度，此外，基于聲發(fā)射的特征參數(shù)分析的可實(shí)現(xiàn)最優(yōu)加脂區(qū)間的確定。滾動(dòng)軸承加脂量越靠近最優(yōu)加脂區(qū)間，其潤滑狀態(tài)越好。對(duì)比表明，本方法為滾動(dòng)軸承潤滑過程中潤滑脂量的確定提供了科學(xué)依據(jù)，避免了依靠經(jīng)驗(yàn)的粗略選取，具有很好的工程應(yīng)用價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.基于聲發(fā)射的滾動(dòng)軸承最優(yōu)潤滑脂量確定方法，其特征在于，包括以下步驟: 第一步，對(duì)正常狀態(tài)下的滾動(dòng)軸承進(jìn)行加潤滑脂處理后，通過軸承套安裝到轉(zhuǎn)軸上，在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)過程中滾動(dòng)軸承的內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)，外圈固定不動(dòng)，對(duì)軸承套在軸向施加500^的載荷，將聲發(fā)射傳感器安裝到軸承套上，聲發(fā)射傳感器探頭緊固在軸承套表面，并在探頭的凹陷中填充耦合劑； 第二步，利用高速數(shù)據(jù)采集卡并通過聲發(fā)射數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以21取的采樣率進(jìn)行聲發(fā)射信號(hào)采集；第三步，對(duì)采集到的聲發(fā)射信號(hào)進(jìn)行通帶為50-100腿2的帶通濾波處理，并從聲發(fā)射信號(hào)中提取時(shí)域參數(shù)，時(shí)域參數(shù)包括事件數(shù)、峰值、標(biāo)準(zhǔn)差、峭度、振鈴計(jì)數(shù)、能量、有效值；第四步，卸下滾動(dòng)軸承，確認(rèn)滾動(dòng)軸承狀態(tài)正常后，洗凈，改變第一步中的潤滑脂的加入量，在其他條件不改變的情況下，進(jìn)行第二步數(shù)據(jù)采集以及第三步時(shí)域參數(shù)提取，獲取不同脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 第五步，改變轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速，重復(fù)以上四步，獲取不同轉(zhuǎn)速下，脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系； 第六步，對(duì)比不同轉(zhuǎn)速下，脂量與所提取的聲發(fā)射信號(hào)時(shí)域參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，三種轉(zhuǎn)速下聲發(fā)射信號(hào)的有效值、振鈴計(jì)數(shù)及能量在同一脂量區(qū)間均呈現(xiàn)出減小的區(qū)間，該區(qū)間即為最優(yōu)的滾動(dòng)軸承潤滑脂加脂區(qū)間。
【文檔編號(hào)】G01N29/14GK104391046SQ201410653153
【公開日】2015年3月4日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】徐光華, 王 義, 夏洲, 陶唐飛, 姜闊勝 申請(qǐng)人:西安交通大學(xué)