一种轴承故障检测方法、系统及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轴承故障检测方法、系统及装置，涉及故障检测技术领域，获取当前采样周期内表征轴承中各轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据，对冲击数据处理得到冲击频谱，进而确定轴承中发生故障的轴承部件，并进一步根据冲击数据确定发生故障的轴承部件的故障等级。可见，依照本申请中的方式尽管轴承部件早期出现轻微故障时温度变化不明显，依然能够及时发现并确定等级，以随后进行报警，便于开发人员发现并处理，避免该故障进一步影响到包括轴承的旋转机械设备中其他部件的工作，进而保证方案的可靠性和及时性；且相较于现有技术中相对滞后的预警方式，保障了其他部件正常工作，节省了维修成本，保障了旋转机械设备的可靠安全运行。的可靠安全运行。的可靠安全运行。

【技术实现步骤摘要】
一种轴承故障检测方法、系统及装置


[0001]本专利技术涉及故障检测
，特别是涉及一种轴承故障检测方法、系统及装置。

技术介绍

[0002]主风机，又名轴流风机，作为地铁机电环境控制系统中的重要设备之一，起到送风、排风、排热及事故排烟等重要作用，维护着地铁的运行安全。但主风机在运行过程中难免发生故障，其中较为影响主风机可靠运行的故障为轴承故障。
[0003]为此，现有技术中为了实现对轴承故障的检测，会在主风机出厂时在其内部加装温度传感器，通过该温度传感器实现对轴承温度的监测。但当轴承早期出现轻微故障时，此时轴承的温度变化是很微小的，因此该温度传感器自然达不到温度报警阈值而不会报警；可是等到该温度传感器进行轴承超高温报警时，轴承中已经在超高温状态下运行了一段时间，出现了严重损伤，且由于轴承的超高温运行，很有可能会出现主风机中的其他部件也被损坏的情况，使得还要对主风机中的其他部件进行排筛以进一步明确问题。
[0004]可见现有技术中的检测方式的可靠性较低，且本质上是一种不及时的、事后预警的方式，因此，如何寻找一种有效的对轴承的故障检测的方法是目前亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种轴承故障检测方法、系统及装置，能够实现对轴承故障及对应的故障等级的早期的、精确的检测，便于开发人员及时发现并处理，保障了包括轴承的旋转机械设备中其他部件的正常工作，节省了维修成本，保障了旋转机械设备的可靠安全运行。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种轴承故障检测方法，包括：
[0007]获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据；
[0008]对所述冲击数据进行处理，以得到表征各个所述轴承部件在频域下的冲击信息的冲击频谱；
[0009]根据所述冲击频谱及预存的故障频率
‑
故障位置对应关系确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件；
[0010]基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级。
[0011]优选的，根据所述冲击频谱及预存的故障频率
‑
故障位置对应关系确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件，包括：
[0012]针对预存的故障频率
‑
故障位置对应关系中的每个故障频率，判断所述冲击频谱中与所述故障频率对应的预设误差频率范围内是否存在峰值；
[0013]若是，基于所述故障频率
‑
故障位置对应关系确定与所述故障频率对应的故障位置，以确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件。
[0014]优选的，基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级，包括：
[0015]基于所述冲击数据确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值；
[0016]根据所述冲击幅值及预设分级报警阈值确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级。
[0017]优选的，基于所述冲击数据确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值，包括：
[0018]基于所述冲击数据确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值；
[0019]基于所述冲击特征值确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值。
[0020]优选的，基于所述冲击数据确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值，包括：
[0021]基于所述冲击数据及预设数据
‑
特征值关系式确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值；
[0022]所述预设数据
‑
特征值关系式为：
[0023][0024]其中，SV为所述冲击特征值，N为所述当前采样周期内包括所述轴承的旋转机械设备中的转子旋转的总圈数，A
n
为所述转子旋转第n圈时对应的各所述冲击数据中的最大值，其中，1≤n≤N且为整数，N为不小于1的整数。
[0025]优选的，基于所述冲击特征值确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值，包括：
[0026]基于所述冲击特征值及预设特征值
‑
强度关系式确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值；
[0027]所述预设特征值
‑
强度关系式为：
[0028][0029]其中，SV为所述冲击特征值，dB为所述冲击幅值，E为包括所述轴承的旋转机械设备中的转子的转速，D为所述轴承的轴径。
[0030]优选的，所述预设分级报警阈值包括预警门限值、一级报警门限值及二级报警门限值，其中，所述预警门限值＜所述一级报警门限值＜所述二级报警门限值；
[0031]根据所述冲击幅值及预设分级报警阈值确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级，包括：
[0032]当所述预警门限值≤所述冲击幅值＜所述一级报警门限值时，确定所述发生故障的轴承部件的故障等级为预警级别；
[0033]当所述一级报警门限值≤所述冲击幅值＜所述二级报警门限值时，确定所述发生故障的轴承部件的故障等级为一级；
[0034]当所述冲击幅值≥所述二级报警门限值时，确定所述发生故障的轴承部件的故障等级为二级。
[0035]优选的，所述轴承上设置有传感器；
[0036]获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据，包括：
[0037]通过所述传感器获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据。
[0038]优选的，基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级之后，还包括：
[0039]S21：判断所述当前采样周期下获取所述冲击数据的冲击采样次数i是否不小于N；若是，进入S22；若否，进入S29；其中，1≤i≤N且i为整数，N为不小于1的整数；
[0040]S22：统计所述当前采样周期下所有的冲击采样次数内发生故障的各所述轴承部件对应的故障出现次数；
[0041]S23：统计所述当前采样周期下所有的冲击采样次数内，发生故障的各所述轴承部件对应的故障等级的出现次数；
[0042]S24：将所述当前采样周期下所有的故障等级中的等级最高的故障等级作为当前报警等级判定标志；
[0043]S25：判断与所述当前报警等级判定标志对应的出现次数是否大于综合决策分级冲击报警阈值；若是，进入S26；若否，进入S28；
[0044]S26：确定与各所述故障出现次数中的最大值对应的轴承部件为报警轴承部件，且将所述当前报警等级判定标志作为所述报警轴承部件的报警级别；
[0045]S27：输出与所述报警轴承部件及其报警级别对应的轴承部件故障报警信息；
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轴承故障检测方法，其特征在于，包括：获取当前采样周期内表征轴承中的各个轴承部件在时域下的冲击信息的冲击数据；对所述冲击数据进行处理，以得到表征各个所述轴承部件在频域下的冲击信息的冲击频谱；根据所述冲击频谱及预存的故障频率
‑
故障位置对应关系确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件；基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级。2.如权利要求1所述的轴承故障检测方法，其特征在于，根据所述冲击频谱及预存的故障频率
‑
故障位置对应关系确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件，包括：针对预存的故障频率
‑
故障位置对应关系中的每个故障频率，判断所述冲击频谱中与所述故障频率对应的预设误差频率范围内是否存在峰值；若是，基于所述故障频率
‑
故障位置对应关系确定与所述故障频率对应的故障位置，以确定在所述当前采样周期内所述轴承中发生故障的轴承部件。3.如权利要求1所述的轴承故障检测方法，其特征在于，基于所述冲击数据确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级，包括：基于所述冲击数据确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值；根据所述冲击幅值及预设分级报警阈值确定在所述当前采样周期内所述发生故障的轴承部件的故障等级。4.如权利要求3所述的轴承故障检测方法，其特征在于，基于所述冲击数据确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值，包括：基于所述冲击数据确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值；基于所述冲击特征值确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值。5.如权利要求4所述的轴承故障检测方法，其特征在于，基于所述冲击数据确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值，包括：基于所述冲击数据及预设数据
‑
特征值关系式确定与所述冲击数据对应的、表征所述发生故障的轴承部件的冲击情况的冲击特征值；所述预设数据
‑
特征值关系式为：其中，SV为所述冲击特征值，N为所述当前采样周期内包括所述轴承的旋转机械设备中的转子旋转的总圈数，A
n
为所述转子旋转第n圈时对应的各所述冲击数据中的最大值，其中，1≤n≤N且为整数，N为不小于1的整数。6.如权利要求4所述的轴承故障检测方法，其特征在于，基于所述冲击特征值确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值，包括：基于所述冲击特征值及预设特征值
‑
强度关系式确定表征所述发生故障的轴承部件受到的冲击强度的冲击幅值；所述预设特征值
‑
强度关系式为：
其中，SV为所述冲击特征值，dB为所述冲击幅值，E为包括所述轴承的旋转机械设备中的转子的转速，D为所述轴承的轴径。7.如权利要求3所述的轴承故障检测方法，其特征在于，所述预设分级报警阈值包括预警门限值、一级报警门限值及二级报警门限值，其中，所述预警门限值＜所述一级...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹晓琼，黄玉，
申请(专利权)人：唐智科技湖南发展有限公司，
类型：发明
国别省市：