轴承监控方法和系统技术方案

一种用于预测轴承(12)的剩余寿命的方法，包括以下步骤：获得有关一个或更多个影响所述轴承(12)剩余寿命的因子的数据，获得唯一地识别所述轴承(12)的识别数据(16)，将所述的有关一个或更多个影响所述轴承(12)剩余寿命的因子的数据和所述识别数据(16)作为已记录的数据记录在数据库(20)中，以及使用所述已记录的数据和数学的剩余寿命预测模型预测所述轴承(12)的剩余寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】轴承监控方法和系统
本专利技术涉及用于预测轴承的剩余寿命、即用于预测其何时必需或期望维修、替换或翻新(重新制造)轴承的方法、系统和计算机程序产品。
技术介绍
滚动元件轴承经常用在关键性的应用中，它们在使用中的故障会对于最终用户造成重大的商业损失。因此，能够预测轴承的剩余寿命是很重要的，从而计划干预、在某种程度上避免使用中的故障，同时使得出问题的机械停止工作以替换轴承所带来的损失最小化。 滚动元件轴承的剩余寿命通常由运作使用中的交变应力造成的运作表面的疲劳决定。滚动元件轴承的疲劳失效由滚动元件表面和相应的轴承座圈表面的累计的剥落或点蚀引起。剥落和点蚀可导致一个或更多个滚动元件的咬死，这会依次产生过多的热量、压力和摩擦。 按照与它们所应用到的应用中的预期工作类型一致的计算出或预测出的剩余平均寿命，轴承被选择用于特殊的应用。轴承剩余寿命长度可以通过考虑速度、载荷、润滑条件等标称运行条件预测出。例如，所谓的“L-10寿命”是平均寿命时长，在这段时长内至少90%的特定组的轴承在特定载荷条件下仍将工作。但是，由于若干原因，这种寿命预测对于维护计划来说被认为是不足的。 一个原因在于实际运作条件可能与标称条件完全不同。另一个原因在于，轴承的剩余寿命可能在根本上被短期事件或未计划事件、例如过载、润滑失效、安装误差等危及。而另一个原因在于，即使在使用中精确复制了标称运作条件，疲劳过程固有的随机特性也会在大致上相同的轴承的实际剩余寿命方面引起的大的统计学变化。 为了改进维护计划，常见做法是监控与运作使用中轴承所受到的振动和温度相关的物理量的值，从而能够检测即将发生的失效的最初迹象。这种监控通常被称作“状态监控”。 状态监控带来多方面的益处。第一个益处是用户以受控的方式被警告轴承状态上的恶化，由此使得商业影响最小化。第二个益处是状态监控帮助识别不好的安装或不好的操作实践，例如未对准、不平衡、高振动等，如果不做校正将减少轴承的剩余寿命。 欧洲专利申请公开EP 1164550描述了状态监控系统的实例，该系统用于监控情况，例如在机器部件、例如轴承中是否存在反常。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于预测轴承剩余寿命的改进的方法。 该目的通过一种方法实现，该方法包括以下步骤:获得有关一个或更多个影响所述轴承剩余寿命的因子的数据、获得唯一地识别所述轴承的识别数据、将所述的有关一个或更多个影响所述轴承剩余寿命的因子的数据和所述识别数据作为已记录的数据记录在数据库中，并且使用已记录的数据和数学的剩余寿命预测模型预测轴承的剩余寿命。 这种方法允许在提供了轴承历史和用量的全面审视的信息的基础之上进行轴承剩余寿命的定量预测。有关影响轴承剩余寿命的一个或更多个因子的数据得到累积，然后使用轴承的历史记录和数学的剩余寿命预测模型来预测在其寿命周期中任一点的它的剩余寿命。随着更多数据的积累，剩余寿命预测可以在其寿命周期的任一后续点被更新。 根据本专利技术的实施方式，所述的获得有关一个或更多个影响轴承剩余寿命的因子的数据的步骤在以下时期的其中一个的至少部分时间内实行:在所述轴承的制造期间、在所述轴承的制造以后并且在所述轴承的使用以前、在所述轴承的使用期间、在所述轴承没有在使用中的时期、在所述轴承的运输期间。 根据本专利技术的另一实施方式，所述的有关一个或更多个影响所述轴承剩余寿命的因子的数据包括有关以下至少其中之一的数据:振动、温度、滚动接触力/应力、高频率应力波、润滑剂状态、滚动表面损坏、运行速度、负载的载荷、润滑状态、湿度、接触湿气或离子流体、受到机械震动、腐蚀、疲劳损坏、磨损。 根据本专利技术的又一实施方式，所述的获得所述识别数据的步骤包括从与所述轴承相关的可机读识别器获得所述识别数据。 根据本专利技术的实施方式，电子装置被用在所述的将所述数据记录在数据库中的步骤里。 根据本专利技术的另一实施方式，所述方法包括使用有关一个或更多个相似或大致上相同的轴承的数据改进所述数学的剩余寿命预测模型的步骤。 根据本专利技术的又一实施方式，所述方法包括使用从多个轴承收集的数据，例如长期进行的和/或基于相似或大致上相同轴承的测试的记录，改进所述数学的剩余寿命预测模型的步骤。 根据本专利技术的实施方式，所述数学的剩余寿命预测模型基于疲劳和/或腐蚀的基础科学。 根据本专利技术的另一实施方式，所述数学的剩余寿命预测模型是在所述识别数据的基础上从多个数学的剩余寿命预测模型中选择的。所述识别数据将优选地给出关于轴承类型的信息，这可能与合适的数学剩余寿命预测模型匹配。 根据本专利技术的又一实施方式，所述方法包括改变用于预测轴承剩余寿命的数学的剩余寿命预测模型的一个或更多个参数、或者改变用于预测轴承剩余寿命的数学的剩余寿命预测模型选择的步骤。相同的轴承在其剩余寿命期间的不同时间，可关于不同寿命周期模型被评估。例如，如果它所在的应用是不同的，那么在轴承翻新以前和以后所使用的寿命周期模型可能是不同的。由于轴承的整个历史已知并且借由轴承的唯一识别数据可访问，因此改变模型没有问题。 根据本专利技术的实施方式，轴承是滚动元件轴承。滚动轴承可以是圆柱滚子轴承、球形滚子轴承、圆环滚子轴承、锥形滚子轴承、圆锥滚子轴承或滚针轴承中的任一种。 本专利技术还涉及一种计算机程序产品，它包括计算机程序，所述计算机程序包含计算机程序编码装置，配置用于使计算机或处理器执行存储在计算机可读媒介或载波上的根据本专利技术前述任一种实施方式中所述的方法的步骤。 本专利技术还涉及一种用于预测轴承剩余寿命的系统，该系统包括:至少一个传感器，其配置用于获得有关一个或更多个影响所述轴承剩余寿命的因子的数据。该系统还包括:至少一个识别传感器，其配置用于获得唯一地识别所述轴承的识别数据；数据处理单元，其配置用于将所述的有关一个或更多个影响所述轴承剩余寿命的因子的数据和所述识别数据作为已记录的数据记录在数据库中；以及预测单元，其配置为使用已记录的数据和数学的剩余寿命预测模型预测轴承的剩余寿命。 根据本专利技术的实施方式，配置用于获得有关一个或更多个影响所述轴承剩余寿命的因子的数据的所述至少一个传感器被配置成在以下时期的其中一个的至少部分时间内获得所述数据:在所述轴承的制造期间、在所述轴承的制造以后并且在所述轴承的使用以前、在所述轴承的使用期间、在所述轴承没有在使用中的时期、在所述轴承的运输期间。这样可以创建轴承的完整历史记录。因此，由于在轴承整个寿命期间累积剩余寿命数据，从它制造一开始直至现在，在它寿命周期任一点都可以关于单独轴承剩余寿命进行更准确的预测。根据所应用的特定的数学寿命周期模型，最终用户被通知包括建议何时更换或翻新轴承的相关信息。 根据本专利技术的另一实施方式，所述的有关一个或更多个影响所述轴承剩余寿命的因子的数据包括有关以下至少其中之一的数据:振动、温度、滚动接触力/应力、高频率应力波、润滑剂状态、滚动表面损坏、运行速度、负载的载荷、润滑状态、湿度、接触湿气或离子流体、受到机械震动、腐蚀、疲劳损坏、磨损。 根据本专利技术的又一实施方式，所述至少一个识别传感器包括配置用于从与所述轴承相关的可机读识别器获得所述识别数据的读取机。在其制造期间可机读识别器可应用于轴承。 根据本专利技术的实施方式，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于预测轴承(12)的剩余寿命的方法，包括以下步骤：获得有关一个或更多个影响所述轴承(12)剩余寿命的因子的数据，其特征在于，它还包括以下步骤：获得唯一地识别所述轴承(12)的识别数据(16)，将所述的有关一个或更多个影响所述轴承(12)剩余寿命的因子的数据和所述识别数据(16)作为已记录的数据记录在数据库(20)中，以及使用所述已记录的数据和数学的剩余寿命预测模型预测所述轴承(12)的剩余寿命。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.04.24 US 61/637,568;2012.04.24 US 61/637,5231.一种用于预测轴承(12)的剩余寿命的方法，包括以下步骤: 获得有关一个或更多个影响所述轴承(12)剩余寿命的因子的数据， 其特征在于，它还包括以下步骤: 获得唯一地识别所述轴承(12)的识别数据(16)， 将所述的有关一个或更多个影响所述轴承(12)剩余寿命的因子的数据和所述识别数据(16)作为已记录的数据记录在数据库(20)中，以及 使用所述已记录的数据和数学的剩余寿命预测模型预测所述轴承(12)的剩余寿命。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的获得有关一个或更多个影响轴承(12)剩余寿命的因子的数据的步骤在以下时期的其中一个的至少部分时间内实行:在所述轴承的制造期间、在所述轴承的制造以后并且在所述轴承的使用以前、在所述轴承的使用期间、在所述轴承(12)没有在使用中的时期、在所述轴承(12)的运输期间。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的有关一个或更多个影响所述轴承(12)剩余寿命的因子的数据包括有关以下至少其中之一的数据:振动、温度、滚动接触力/应力、高频率应力波、润滑剂状态、滚动表面损坏、运行速度、负载的载荷、润滑状态、湿度、接触湿气或离子流体、受到机械震动、腐蚀、疲劳损坏、磨损。4.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，所述的获得所述识别数据(16)的步骤包括从与所述轴承(12)相关的可机读识别器获得所述识别数据(16)。5.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，电子装置被用在所述的将所述数据记录在数据库(20)中的步骤里。6.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，它包括使用有关一个或更多个相似或大致上相同的轴承的数据改进所述数学的剩余寿命预测模型的步骤。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，它包括使用从多个轴承收集的和/或基于相似或大致上相同的轴承的测试的数据改进所述数学的剩余寿命预测模型的步骤。8.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，所述数学的剩余寿命预测模型基于疲劳和/或腐蚀的基础科学。9.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，所述数学的剩余寿命预测模型是在所述识别数据(16)的基础上从多个数学的剩余寿命预测模型中选择的。10.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，所述方法包括改变用于预测轴承(12)剩余寿命的数学的剩余寿命预测模型的一个或更多个参数、或者改变用于预测轴承(12)剩余寿命的数学的剩余寿命预测模型选择的步骤。11.根据前述权利要求的任一项所述的方法，其特征在于，所述轴承(12)是滚动元件轴承(12)。12.—种计算机程序产品，其特征在于，它包括计算机程序，所述计算机程序包含计算机程序编码装置，配置用于使计算机或处理器执行存储在计算机可读媒介或载波上的根据前述权利要求中的任一项所述的方法的...

【专利技术属性】
技术研发人员：K汉密尔顿，B默里，
申请(专利权)人：SKF公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE