[發明專利]基于聲發射的滾動軸承最優潤滑脂量確定方法

有效

• 申請號: 201410653153.6
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN104391046A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 徐光華;王義;夏洲;陶唐飛;姜闊勝
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賀建斌

技術領域

本發明屬于機械測試技術領域，具體涉及基于聲發射的滾動軸承最優潤滑脂量確定方法。

背景技術

滾動軸承作為旋轉機械的關鍵部件，在工程機械中起著十分關鍵的作用。而軸承損傷是旋轉機械故障的主要誘因，因此，有效的檢測軸承的狀態是保證旋轉機械正常運行的必要手段。而滾動軸承的運行狀態的好壞與潤滑狀況密切相關，軸承能否正常運行主要因素之一取決于軸承的潤滑是否適當。由于目前較常用的軸承檢測方法主要基于振動檢測，而無法有效檢測軸承的潤滑狀態。此外，軸承的加脂潤滑處理主要依據現場工人的經驗進行，缺乏科學的加脂量標準區間。因此，合理的進行軸承前期潤滑處理，有效的檢測軸承的潤滑狀態，對保證滾動軸承的正常運行具有十分重要的意義。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供基于聲發射的滾動軸承最優潤滑脂量確定方法，為滾動軸承潤滑過程中潤滑脂量的確定提供了科學的依據。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

基于聲發射的滾動軸承最優潤滑脂量確定方法，包括以下步驟：

第一步，對正常狀態下的滾動軸承進行加潤滑脂處理后，通過軸承套安裝到轉軸上，在轉軸轉動過程中滾動軸承的內圈旋轉，外圈固定不動，對軸承套在軸向施加500N的載荷，將聲發射傳感器安裝到軸承套上，聲發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，利用高速數據采集卡并通過聲發射數據采集系統以2MHz的采樣率進行聲發射信號采集；

第三步，對采集到的聲發射信號進行通帶為50-100KHz的帶通濾波處理，并從聲發射信號中提取時域參數，時域參數包括事件數、峰值、標準差、峭度、振鈴計數、能量、有效值；

第四步，卸下滾動軸承，確認滾動軸承狀態正常后，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，進行第二步數據采集以及第三步時域參數提取，獲取不同脂量與所提取的聲發射信號時域參數的對應關系；

第五步，改變轉軸的轉速，重復以上四步，獲取不同轉速下，脂量與所提取的聲發射信號時域參數之間的對應關系；

第六步，對比不同轉速下，脂量與所提取的聲發射信號時域參數之間的對應關系，三種轉速下聲發射信號的有效值、振鈴計數及能量在同一脂量區間均呈現出減小的區間，該區間即為最優的滾動軸承潤滑脂加脂區間。

本發明的有益效果為：本方法通過基于聲發射的滾動軸承潤滑狀態檢測，為滾動軸承潤滑過程中潤滑脂量的確定提供了科學的依據，避免了依靠經驗的粗略選取造成的軸承潤滑不當的問題，具有很好的工程應用價值。

附圖說明

圖1為本發明流程圖。

圖2為實施例基于聲發射的相關對應關系，其中(a)為不同轉速下脂量與所提取的聲發射信號事件數之間的對應關系；(b)為脂量與所提取的聲發射信號峰值之間的對應關系；(c)為脂量與所提取的聲發射信號標準差之間的對應關系；(d)為脂量與所提取的聲發射信號峭度之間的對應關系；(e)為脂量與所提取的聲發射信號振鈴計數之間的對應關系；(f)為脂量與所提取的聲發射信號能量之間的對應關系；(g)為脂量與所提取的聲發射信號有效值之間的對應關系。

圖3為實施例基于振動檢測的相關對應關系，其中(a)為不同轉速下脂量與所提取的振動信號有效值之間的對應關系；(b)為脂量與所提取的振動信號峰值之間的對應關系；(c)為脂量與所提取的振動信號標準差之間的對應關系；(d)為脂量與所提取的振動信號峭度之間的對應關系。

具體實施方式

下面以Y6308滾動軸承為例，結合附圖對本發明作詳細的描述。

如圖1所示，基于聲發射的滾動軸承最優潤滑脂量確定方法，包括以下步驟：

第一步，對正常狀態下的滾動軸承進行加潤滑脂處理后，通過軸承套安裝到轉軸上，在轉軸轉動過程中滾動軸承的內圈旋轉，外圈固定不動，對軸承套在軸向施加500N的載荷，以保證滾動軸承在運行過程中的穩定性，將KISTLER?8152B型聲發射傳感器安裝到軸承套上，聲發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，防止高頻聲發射信號的快速衰減；

第二步，利用PCI-9812數據采集卡并通過采用LABVIEW編寫的數據采集系統以2MHz的采樣率對滾動軸承進行聲發射信號采集；