[發(fā)明專利]用于檢測軸承的磨損的方法和裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810590231.0
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN110646202B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設計）人: 佘豐客
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: G01M13/045
• 分類號: G01M13/045
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 趙冬梅

1.用于檢測軸承的磨損的方法，包括：

獲取表示軸承在其徑向方向上的振動大小隨時間變化的時域信號；

將所述時域信號轉換為表示所述軸承在其徑向方向上的振動在頻域上的分布情況的頻域信號；以及

利用所述頻域信號和存儲的用于檢測所述軸承的磨損的多個頻域信號片斷，判斷所述軸承是否發(fā)生磨損，

其中，所述多個頻域信號片斷中的每一個具有所述軸承可能發(fā)生的多種磨損的其中一種磨損的特征，

如果所述多個頻域信號片斷各自的寬度不等于滑動窗口的寬度，則轉換所述多個頻域信號片斷各自的寬度以等于所述滑動窗口的寬度；

沿著所述頻域信號的頻率坐標軸的方向，多次移動所述滑動窗口以滑過所述頻域信號；

在每一次移動所述滑動窗口之后，計算所述多個頻域信號片斷各自的相似度值，其中，任一頻域信號片斷的相似度值表示所述任一頻域信號片斷與所述頻域信號中的特定頻域信號片斷的相似程度，所述特定頻域信號片斷是在該次移動所述滑動窗口之后所述滑動窗口所覆蓋的那部分頻域信號；

檢查所述多個頻域信號片斷各自的相似度值是否小于相似度閾值；以及

如果檢查的結果為否定，則判定所述軸承發(fā)生磨損，其中，所述滑動窗口的寬度是基于所述軸承的內(nèi)圈的旋轉速度而確定的。

2.如權利要求1所述的方法，其中，

所述時域信號是已去除靜態(tài)信號分量的信號。

3.如權利要求1所述的方法，還包括：

如果所述檢查的結果為否定，則將所述特定頻域信號片斷存儲為用于檢測所述軸承的磨損的頻域信號片斷。

4.用于檢測軸承的磨損的裝置(400)，包括：

獲取模塊(402)，用于獲取表示軸承在其徑向方向上的振動大小隨時間變化的時域信號；

轉換模塊(404)，用于將所述時域信號轉換為表示所述軸承在其徑向方向上的振動在頻域上的分布情況的頻域信號；以及

判斷模塊(406)，用于利用所述頻域信號和存儲的用于檢測所述軸承的磨損的多個頻域信號片斷，判斷所述軸承是否發(fā)生磨損，

其中，所述多個頻域信號片斷中的每一個具有所述軸承可能發(fā)生的多種磨損的其中一種磨損的特征，

其中，所述判斷模塊(406)包括：

變換模塊，用于如果所述多個頻域信號片斷各自的寬度不等于滑動窗口的寬度，則轉換所述多個頻域信號片斷各自的寬度以等于所述滑動窗口的寬度；

移動模塊，用于沿著所述頻域信號的頻率坐標軸的方向，多次移動所述滑動窗口以滑過所述頻域信號；

計算模塊，用于在每一次移動所述滑動窗口之后，計算所述多個頻域信號片斷各自的相似度值，其中，任一頻域信號片斷的相似度值表示所述任一頻域信號片斷與所述頻域信號中的特定頻域信號片斷的相似程度，所述特定頻域信號片斷是在該次移動所述滑動窗口之后所述滑動窗口所覆蓋的那部分頻域信號；

檢查模塊，用于檢查所述多個頻域信號片斷各自的相似度值是否小于相似度閾值；以及

判定模塊，用于如果檢查的結果為否定，則判定所述軸承發(fā)生磨損；

其中，所述滑動窗口的寬度是基于所述軸承的內(nèi)圈的旋轉速度而確定的。

5.如權利要求4所述的裝置(400)，其中，

所述時域信號是已去除靜態(tài)信號分量的信號。

6.如權利要求4所述的裝置(400)，還包括：

存儲模塊，用于如果所述檢查的結果為否定，則將所述特定頻域信號片斷存儲為用于檢測所述軸承的磨損的頻域信號片斷。

7.服務器(500)，包括：

至少一個處理器(502)；以及

至少一個存儲器(504)，用于存儲可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令當被執(zhí)行時，使得所述至少一個處理器(502)執(zhí)行權利要求1-3中的任意一個所述的方法。

8.機器可讀存儲介質(zhì)，其上存儲有可執(zhí)行指令，所述可執(zhí)行指令當被執(zhí)行時使得機器執(zhí)行權利要求1-3中的任意一個所述的方法。

9.用于檢測軸承的磨損的系統(tǒng)(600)，包括：

振動傳感器(602)，安裝在軸承上或附近，用于不斷地感測所述軸承在其徑向方向上的振動大小并輸出指示所述振動大小的感測信號；

數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)(604)，用于接收來自所述振動傳感器(602)的感測信號，并利用所接收的感測信號來形成表示所述軸承在其徑向方向上的振動大小隨時間變化的時域信號；以及

服務器(606)，用于基于所述時域信號，獲得表示所述軸承在徑向方向上的振動在頻域上的分布情況的頻域信號，以及，利用所述頻域信號和存儲的用于檢測所述軸承的磨損的多個頻域信號片斷，判斷所述軸承是否發(fā)生磨損，其中，所述多個頻域信號片斷中的每一個具有所述軸承可能發(fā)生的多種磨損的其中一種磨損的特征，

如果所述多個頻域信號片斷各自的寬度不等于滑動窗口的寬度，則轉換所述多個頻域信號片斷各自的寬度以等于所述滑動窗口的寬度；

沿著所述頻域信號的頻率坐標軸的方向，多次移動所述滑動窗口以滑過所述頻域信號；

在每一次移動所述滑動窗口之后，計算所述多個頻域信號片斷各自的相似度值，其中，任一頻域信號片斷的相似度值表示所述任一頻域信號片斷與所述頻域信號中的特定頻域信號片斷的相似程度，所述特定頻域信號片斷是在該次移動所述滑動窗口之后所述滑動窗口所覆蓋的那部分頻域信號；

檢查所述多個頻域信號片斷各自的相似度值是否小于相似度閾值；以及

如果檢查的結果為否定，則判定所述軸承發(fā)生磨損，其中，所述滑動窗口的寬度是基于所述軸承的內(nèi)圈的旋轉速度而確定的。