本发明专利技术提出一种监测系统，包含滚动轴承(2)。所述滚动轴承(2)包含能够相对于彼此同心旋转的第一圈(4)和第二圈(7、8)，以及介于分别设置在所述第一和第二圈上的第一滚道与第二滚道之间的至少一列滚动体(5)。其中，滚动轴承滚动体(5)中的至少一个为传感滚动体，包含用于测量传感滚动体的至少一个参数的至少一个传感器和用于发送传感器测量值的无线发射器。所述监测系统包含接收装置(21)和处理装置(23)：所述接收装置(21)被设置为用于接收滚动轴承传感滚动体的传感器测量值，所述处理装置(23)被设置为用于处理接收装置(21)接收的测量值，用以检测滚动轴承的损伤和/或污染。用以检测滚动轴承的损伤和/或污染。用以检测滚动轴承的损伤和/或污染。
【技术实现步骤摘要】
滚动轴承的监测系统、相关的滚动轴承及方法
[0001]本专利技术涉及一种用于监测机器中滚动轴承的方法与系统。
[0002]具体而言，本专利技术涉及采用传感化的滚动体(/带传感功能的滚动体/感测化的滚动元件)(sensorized rolling element，以下简称“传感滚动体”)监测滚动轴承。
技术介绍
[0003]总体而言，轴承监测用于指导可预测性的维护(predictive maintenance)。
[0004]已知的轴承状态检测方法基于振动，部分结合温度测量。然而，通过分析振动仅能在轴承损坏以后才能观察到其恶化，以致轴承的恶化难以避免。
[0005]不仅如此，依赖振动探寻轴承故障的严重性也非常耗时费力。
[0006]此外，使用振动进行状态监测在轴承低转速或者高噪音的情况下效果变差。
[0007]至少一个传感器被设置在轴承上或者轴承附近，用以检测振动，并且将包含测量值的信号发送给接收器。
[0008]传感器与接收器器之间的传输功能阻碍信号在传感器处的可探知性。
[0009]文献US10,371,206披露一种传感化的滚子(以下简称“传感滚子”)，包含用于测量滚子变形的测量装置和用于处理来自测量装置的变形信号并且以无线方式将处理后的变形信号发送至外部接收器的电子设备。
[0010]传感滚子被设置在滚动轴承上，用于测量轴承滚子的变形。
[0011]已知的传感滚子无法检测轴承内部的表面损伤和污染。
技术实现思路
[0012]因此，本专利技术意图使用传感滚动体(/滚动元件)(rolling element)来改善滚动轴承状态监测的精度。
[0013]根据一个方面，本专利技术提供一种监测机器中滚动轴承的方法。所述滚动轴承包含能够相对于彼此同心旋转的第一圈和第二圈，以及介于分别设置在所述第一和第二圈上的第一滚道与第二滚道之间的至少一列滚动体。滚动体中的至少一个为传感滚动体，包含用于测量传感滚动体的参数的至少一个传感器，所述方法包括：
[0014]‑
以传感滚动体的无线发射器发送传感器的测量值；
[0015]‑
以接收装置接收传感器的测量值；以及
[0016]‑
以处理装置处理接收装置接收到的测量值，用以检测滚动轴承的损伤和/或污染。
[0017]上述建议的方法允许在滚动轴承的损伤恶化到无可救药地步以前的早期阶段，采用装配在传感滚动体中的传感器来检测滚动轴承的损伤和/或污染，用以在触发警报时启动预防措施。
[0018]在优选情况下，所述传感滚动体的参数包含传感滚动体的温度、和/或施加在传感滚动体上的负荷、和/或传感滚动体的转速、和/或作用在传感滚动体上的轴向负荷偏量
(axial load offset)、和/或作用在传感滚动体上的预负荷(/预载荷)(preload)、和/或传感滚动体的滑动(slip)。所述方法包括：
[0019]‑
当机器在其中的滚动轴承投入使用以后的预定期间内运行时，以传感滚动体的传感器测量所述的参数；并且
[0020]‑
根据传感器在预定期间内的测量值确定各参数的分布，所述分布形成表征健康滚动轴承的参考分布集；
[0021]其中，处理传感器测量值包括：
[0022]‑
将各测量值与参考分布集中的相关分布进行比较；并且
[0023]‑
如果某一参数值偏离(deviates)参考分布集中相关分布的(偏离)值大于第一预定预值，或者某一参数值的变化率偏离参考分布集中相关分布的(偏离)值大于第二预定阈值，则启动报警。
[0024]具有优势的是，所述传感滚动体的参数包含传感滚动体的温度、和/或施加在传感滚动体上的负荷、和/或传感滚动体的转速、和/或作用在传感滚动体上的轴向负荷偏量、和/或作用在传感滚动体上的预负荷、和/或传感滚动体的滑动。所述方法包含：
[0025]‑
当机器在其中的滚动轴承投入使用以后的预定期间内运行时，以传感滚动体的传感器测量所述的参数；并且
[0026]‑
根据传感器在所述预定期间内的测量值确定各参数的分布，所述分布形成表征健康滚动轴承的参考分布集；
[0027]‑
以表征健康滚动轴承的参考分布集来训练机器学习算法；
[0028]其中，处理传感器测量值包括：
[0029]‑
根据传感器在机器正常运行期间的测量值来确定各参数的分布，所述分布形成实际分布集；
[0030]‑
执行机器学习算法，用以比较参考分布集与实际分布集；并且
[0031]‑
如果实际分布集中的某一分布偏离参考分布集中相关分布的(偏离)值大于第三预定阈值，则启动报警。
[0032]在优选情况下，所述传感滚动体的参数包括传感滚动体的温度、和/或施加在传感滚动体上的负荷、和/或传感滚动体的转速、和/或作用在传感滚动体上的轴向负荷偏量、和/或作用在传感滚动体上的预负荷、和/或传感滚动体的滑动。所述方法包括：
[0033]‑
当机器在其中的滚动轴承投入使用以后的预定期间内运行时，由相关的传感器测量至少一个参数；
[0034]‑
由轴承控制系统确定表征滚动轴承理论状态的至少一个第二参数；并且
[0035]‑
确定将传感器测量的所述至少一个参数与所述至少一个第二参数联系起来的滚动轴承的模型；
[0036]其中，处理传感器测量值包括：
[0037]‑
由相关的传感器在机器正常运行期间测量所述至少一个参数；
[0038]‑
由轴承控制系统在机器正常运行期间确定至少一个第二参数值；
[0039]‑
执行所述的模型，通过输入所述至少一个参数的参数值来确定由所述模型生成的输出值；
[0040]‑
比较由所述模型生成的输出值与由轴承控制系统在机器正常运行期间确定的第
二参数值；并且
[0041]‑
如果所述模型生成的输出值与轴承控制系统在机器正常运行期间确定的第二参数值之间的差值大于第四预定阈值，则启动报警。
[0042]具有优势的是，所述模型包含机器学习算法。
[0043]在优选情况下，所述传感滚动体的参数包含施加在传感滚动体上的负荷、传感滚动体的加速度以及传感滚动体在滚动轴承中的角位置。所述方法包括：
[0044]‑
当机器在其中的滚动轴承投入使用以后的预定期间内运行时，以传感器测量所述的参数；并且
[0045]‑
根据测量所得参数确定滚动轴承在一个周期内的参考负荷模式；
[0046]其中，处理传感器测量值包括：
[0047]‑
在机器正常运行期间以传感器测量所述的参数；
[0048]‑
根据测量所得参数确定滚动轴承在一个周期内的实际负荷模式；
[0049]‑
比较参考负荷模式与实际负荷模式本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于监测机器(1)中滚动轴承(2)的方法，所述滚动轴承包含能够相对于彼此同心旋转的第一圈(4)和第二圈(7、8)，以及介于分别设置在所述第一和第二圈上的第一滚道与第二滚道之间的至少一列滚动体(5)，所述滚动体(5)中的至少一个为传感滚动体，包含用于测量传感滚动体的至少一个参数的至少一个传感器，所述方法包含：
‑
以传感滚动体的无线发射器发送传感器的测量值；
‑
以接收装置(21)接收传感器的测量值；以及
‑
以处理装置(23)处理由接收装置(21)接收的测量值，用以检测滚动轴承的损伤和/或污染。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感滚动体的参数包含传感滚动体的温度、和/或施加在传感滚动体上的负荷、和/或传感滚动体的转速、和/或作用在传感滚动体上的轴向负荷偏量、和/或作用在传感滚动体上的预负荷、和/或传感滚动体的滑动，所述方法包含：
‑
当机器(1)在其中的滚动轴承投入使用以后的预定期间内运行时，以传感滚动体的传感器测量所述的参数；并且
‑
根据传感器在所述预定期间内的测量值确定各参数的分布，所述分布形成表征健康滚动轴承的参考分布集；其中，处理传感器测量值包括：
‑
将各测量值与参考分布集中的相关分布进行比较；并且
‑
如果某一参数值偏离参考分布集中相关分布的偏离值大于第一预定预值，或者某一参数值的变化率偏离参考分布集中相关分布的偏离值大于第二预定阈值，则启动报警。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感滚动体的参数包含传感滚动体的温度、和/或施加在传感滚动体上的负荷、和/或传感滚动体的转速、和/或作用在传感滚动体上的轴向负荷偏量、和/或作用在传感滚动体上的预负荷、和/或传感滚动体的滑动，所述方法包含：
‑
当机器(1)在其中的滚动轴承投入使用以后的预定期间内运行时，以传感滚动体的传感器测量所述的参数；并且
‑
以传感器在所述预定期间内的测量值确定各参数的分布，所述分布形成参考分布集；
‑
以表征健康滚动轴承的参考分布集训练机器学习算法；其中，处理传感器测量值包括：
‑
根据传感器在机器(1)正常运行期间内的测量值确定各参数的分布，所述分布形成实际分布集；
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执行机器学习算法，用以比较参考分布集与实际分布集；并且
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如果实际分布集中的某一分布偏离参考分布集中相关分布的偏离值大于第三预定阈值，则启动报警。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传感滚动体的参数包括传感滚动体的温度、和/或施加在传感滚动体上的负荷、和/或传感滚动体的转速、和/或作用在传感滚动体上的轴向负荷偏量、和/或作用在传感滚动体上的预负荷、和/或传感滚动体的滑动，所述方法包含：
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当机器(1)在其中的滚动轴承(2)投入使用以后的预定期间内运行时，由相关的传感
器测量至少一个参数；
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由轴承控制系统确定表征滚动轴承理论状态的至少一个第二参数；并且
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿里雷萨，
申请(专利权)人：斯凯孚公司，
类型：发明
国别省市：
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