具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的检测制造技术

一种用于监测在非旋转轴承中具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的存在的方法，包括如下步骤：获取在交变载荷下从非旋转轴承发出的声发射数据；以及将所述声发射数据与指示微动磨损和/或擦损的阈值进行比较。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在滚子轴承中具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的检测，特别涉及使用解调的声发射测量来确定具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损。
技术介绍
为了使滚动元件轴承以可靠的方式来操作，它们必须被充分地润滑。润滑剂的主要目的是为了防止在滚动元件之间的金属接触。润滑剂还保护轴承表面不受腐蚀。轴承可能会在它们不旋转时受到损害。假压痕(false-brinelling)发生在轴承中，是由于当轴承受到交变载荷而该轴承并未旋转时微动磨损和/或擦损随时间发生。例如，机器部件比如风力涡轮机叶片支承在轴承中使得该部件可以旋转，并且部件受到循环载荷而该部件并未在轴承中旋转。这些交变载荷在轴承的滚道与滚珠或滚子之间引起小的运动、微动磨损或擦损动作，从而移除滚道与滚珠或滚子之间的润滑膜，造成金属与金属接触引起表面缺陷，导致假压痕。当轴承被促使旋转时，过早失效可能发生。假压痕是一个长期问题，并且已经在许多方面得到解决。假压痕通常是通过简单地采取使轴承周期性旋转的预防措施使得滚道与滚珠或滚子之间的润滑膜或不移除或恢复而得以解决的。然而，尚没有准确的方法确定用于旋转否则将是静态的轴承的周期性循环。结构振动测量和位移测量已被用来量化假压痕。然而，因为需要考虑到许多其他因素，所以这些技术往往不能预测假压痕。振动测量可以用于在轴承的旋转期间检测假压痕的存在，但是在发生显著振动时轴承已经损坏。所希望的是，能够准确地预测何时可能发生假压痕。所希望的是，能够控制安装在轴承中的机器部件，使得在发生假压痕之
前恢复润滑层。
技术实现思路
已经发现，声发射测量和从声发射衍生的测量可能与导致假压痕的微动磨损和/或擦损的发生相关。如果微动磨损和/或擦损可被检测到，则可以采取行动，例如转动轴承，使得滚珠或滚子与滚道之间的润滑膜可被恢复。微动磨损和/或擦损动作则不会促进假压痕。有许多与微动磨损和/或擦损相关的声发射的可能来源。本专利技术涉及与可能会导致假压痕即那些具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损有关的那些声发射。声发射是一种在伴随材料的变形和断裂过程的应力之下在材料中产生声音的现象。声发射特性直接依赖于材料类型、性质和条件。声发射源可以是连续的或瞬态的，并且在轴承中具有叠加到连续声发射上的瞬态声发射是很常见的。在微动磨损和/或擦损的情况下，当这些动作移除润滑膜时，金属与金属的接触发生，引起声发射。如果轴承上的载荷是交替的，则瞬态发射将会随着与交变载荷的时间段相对应的时间段发生。声发射包络表示解调的声发射信号。具有不同形状的声发射包络与不同的源有关。通过将声发射信号解调到包络中，更容易分析声发射数据。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于监测在非旋转轴承中具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的存在的方法，包括如下步骤：获取在交变载荷下从非旋转轴承发出的声发射数据；以及将所述声发射数据与指示微动磨损和/或擦损的阈值进行比较。该方法还可以包括以下步骤：确定存在或不存在指示具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的声发射数据。有利地，该方法还包括以下步骤：在轴承中重新建立润滑膜。该方法还可以包括以下步骤：在轴承中重新建立润滑膜之后，重新获取在交变载荷下从非旋转轴承发出的声发射数据。该方法还可以包括以下步骤：确定在重新获取的声发射数据中存在或不存在指示具有假压痕潜力的
微动磨损和/或擦损的声发射数据。优选地，所述声发射数据被解调，更优选地，所述被解调的声发射数据是以声发射包络的形式。有利地，所述声发射数据与指示微动磨损和/或擦损的阈值进行比较的步骤包括建立超过阈值的计数数量，并且还可以包括以下步骤：将超过阈值的计数数量与指示微动磨损和/或擦损的报警计数数量进行比较。该方法可以包括以下步骤：在所述非旋转轴承上建立载荷循环的时间段，并且使所述声发射数据与该载荷循环时间段相关。所述声发射数据与载荷循环时间段相关的步骤可以包括获得所述声发射时间段的步骤。优选地，所述确定在重新获取的声发射数据中存在或不存在指示具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的声发射数据的步骤包括建立所述载荷循环时间段与重新获取的数据中的声发射时间段的同步(synchronisity)，更优选地，建立载荷循环时间段是否与在重新获取的数据中的声发射时间段同步。如果载荷循环时间段与在重新获取的数据中的声发射时间段不同步，则表示在第一获取的数据中指示微动磨损和/或擦损的声发射数据确实有假压痕潜力，即其由于润滑层的退化而存在于轴承中。有利地，该方法还包括以下步骤：发出指示存在具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的信号。优选地，所述发出的信号是报警和/或控制信号。优选地，在轴承中重新建立润滑膜的步骤包括旋转轴承。根据本专利技术的另一方面，提供了一种设备，其包括支撑部件的轴承、相对于轴承定位来检测从轴承发出的声发射的声发射传感器以及与该声发射传感器进行通信的状态监测装置，其中所述状态监测装置配置成执行本专利技术的第一方面的方法。有利地，该设备还包括配置成旋转轴承的致动器。该致动器可以是以下之一：从动轴、活塞和气缸、以及线性致动器。附图说明在附图中，示出了根据本专利技术的方法和设备的优选实施例，并且是通过示例的方式，其中：图1示出了风力涡轮机的前视图和侧视图；图2示出了载荷随时间变化的曲线及相应的声发射包络信号；图3是说明本专利技术的方法的流程图；以及图4是图1中所示的风力涡轮机的轴承的示意性表示。具体实施方式在图1中所示的风力涡轮机1包括塔架2、容纳齿轮箱和发电机的机舱3、以及安装三个叶片5的转子4。每个叶片5通过轴承6连接到转子，轴承允许调整叶片的桨距。轴承6可能受到假压痕，因为叶片5的桨距不经常调整且叶片受到循环载荷。例如，随着在转子4的X方向上的每次旋转，重力(由箭头G所示)在单个叶片5上的影响从上行程上的负改变到下行程上的正。在上行程，轴承6上的力矩由箭头a表示。在下行程，轴承6上的力矩由箭头b表示。叶片5还在Y方向上振荡，引起轴承6上的变化力矩，由箭头c所示。这种振荡可能会出现在转子转动时或其静止时。轴承中的微动磨损和/或擦损行为产生声发射。然而，例如来自轴承座的其他微动磨损和/或擦损行为也产生声发射。为了识别与轴承滚道中的微动动作(即具有假压痕潜力)相关的声发射，因此有必要将与轴承滚道相关的声发射同与轴承相关的其他声发射分开。在本示例中，每个轴承6安装有载荷传感器和声发射传感器。声发射传感器可以连接到轴承环或轴承座或者轴承所安装到的另一固定结构。当轴承中分开滚动接触表面的润滑膜变得如此之薄以致于发生粗糙面接触(金属与金属接触)时，这些粗糙面接触产生声发射。声发射的特征表示轴承的滚动接触面之间的粗糙面接触的程度。图2中的上曲线是在轴承6之一上的载荷随时间变化的曲线。如可以看到，轴承6上的载荷随着转子4旋转在正负之间循环。下曲线示出了随时间变化的声发射包络。从这两条曲线中很清楚的是，大多数的声发射活动的爆发与轴承上的载荷的周期性变化相关。载荷及其波动的时间段可以由该设备(轴承6形成其中的一个部件)的可监测的参数确定，而不是监测载荷本身。例如，在风力涡轮机中，其中应
理解的是轴承6上的载荷波动与转子4的旋转相关，载荷波动的时间段可以从转子的旋转速度导出。显然，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监测在非旋转轴承中具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的存在的方法，包括如下步骤：获取在交变载荷下从非旋转轴承发出的声发射数据；以及将所述声发射数据与指示微动磨损和/或擦损的阈值进行比较。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.18 GB 1320285.81.一种用于监测在非旋转轴承中具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的存在的方法，包括如下步骤：获取在交变载荷下从非旋转轴承发出的声发射数据；以及将所述声发射数据与指示微动磨损和/或擦损的阈值进行比较。2.根据权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：确定存在或不存在指示具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的声发射数据。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：在轴承中重新建立润滑膜。4.根据权利要求3所述的方法，还包括以下步骤：在轴承中重新建立润滑膜之后，重新获取在交变载荷下从非旋转轴承发出的声发射数据。5.根据权利要求4所述的方法，还包括以下步骤：确定在重新获取的声发射数据中存在或不存在指示具有假压痕潜力的微动磨损和/或擦损的声发射数据。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述声发射数据被解调。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述被解调的声发射数据是以声发射包络的形式。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述声发射数据与指示微...

【专利技术属性】
技术研发人员：J厄斯金，D豪伊森，A汤姆森，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE