[發明專利]軸承剩余壽命預測方法與裝置

有效

• 申請號: 201710652077.0
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107490479B
• 公開（公告）日: 2019-12-31
• 發明（設計）人: 張春;張寧;黃天立;劉峰;張杰;李紅輝
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 11327 北京鴻元知識產權代理有限公司
• 代理人: 李琳;陳英俊

本發明公開了一種軸承剩余壽命預測方法，包括采集第一軸承在整個服役過程中的第一溫度數據，并根據第一溫度數據計算第一故障指數；根據第一故障指數及其對應的第一軸承的已運行里程，建立故障指數與軸承已運行里程的關系；根據軸承的設計壽命減去軸承已運行里程即是軸承剩余壽命，進而建立故障指數與軸承剩余壽命的關系；將第二軸承的第二故障指數代入故障指數與軸承剩余壽命的關系，得到第二軸承的剩余壽命。本發明可對運行過程中的軸承進行剩余壽命預測，將軸承健康程度考慮在內，無需進入檢修段檢修。本發明還公開了一種軸承剩余壽命預測裝置。

技術領域

本發明涉及軸承剩余壽命預測領域，具體地，涉及一種軸承剩余壽命預測方法與裝置。

背景技術

隨著大量動車組的運營，對于動車組的檢修工作隨之開展。目前動車組檢修方式主要是預防性檢修，但是預防性檢修容易造成過度維修的問題，造成維修成本增加。動車組牽引電機的軸承是牽引電機的重要組成部分，對于牽引電機軸承的檢修是保障動車組安全可靠運行的關鍵因素。所以，通常選用動車組牽引電機軸承為對象，判斷其是否需要維修。

目前對動車組牽引電機軸承的檢修大多是通過軸承溫度閾值預警的方式進行，即當軸承溫度達到一定數值時發出報警。但是軸溫故障預警存在以下兩點缺陷：一方面，預警閾值通常來自于專家經驗，而根據經驗得出的數值通常只是一個大概數值，無法適應不同的氣候、季節和環境等因素。例如我國南北方溫度差異大，如果采用統一閾值進行判斷，則實際上北方列車的故障率會更低，使得其中存在安全隱患。另一方面，軸溫故障預警只能判斷軸承當前情況是健康或者故障，而無法判斷軸承的磨損程度，進而進行剩余壽命預測。

發明內容

鑒于以上問題，本發明的目的是提供一種軸承剩余壽命預測方法與裝置，以解決現有的軸承故障檢修方式不能進行剩余壽命預測的問題。

本發明的一個方面是提供一種軸承剩余壽命預測方法，包括以下步驟：

將第一軸承的整個服役過程分為多個第一運行里程段，設置所述第一軸承的溫度數據采集點，分別采集在每個第一運行里程段內的所述溫度數據采集點處的第一溫度數據，并根據所述溫度數據計算所述第一軸承在每個第一運行里程段內的第一故障指數；

根據多個所述第一故障指數以及所述第一故障指數對應的所述第一軸承的已運行里程，建立故障指數與軸承已運行里程的關系；

根據軸承的設計壽命減去軸承已運行里程即是軸承剩余壽命，進而建立故障指數與軸承剩余壽命的關系；以及

設置第二軸承的溫度數據采集點，采集在第二軸承的任意的第二運行里程段內的所述溫度數據采集點處的第二溫度數據，并根據所述第二溫度數據計算第二軸承在所述第二運行里程段內的第二故障指數，將所述第二故障指數代入所述故障指數與軸承剩余壽命的關系，得到在所述第二故障指數對應的所述第二運行里程段內所述第二軸承的剩余壽命。

優選地，計算所述第一軸承在每個所述第一運行里程段內的第一故障指數包括：

對所述第一軸承的第一溫度數據進行預處理，剔除所述第一軸承的第一溫度數據中的異常點，使得所述第一軸承的第一溫度數據呈現單調遞增或遞減變化趨勢；

提取每個所述第一運行里程段內的所述第一軸承的第一溫度數據中最高溫度值、第四分之三高溫度值、第四分之一高溫度值、最低溫度值；

每個所述第一運行里程段內的所述第一故障指數即為第四分之三高溫度值和第四分之一高溫度值的均值乘以最高溫度值和第四分之三高溫度值的差值。