[實用新型]一種軸承故障檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820341534.4
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN208091699U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設計）人: 閆東;楊慶超;劉樹勇;湛龍;蔡衡芳;陳林;劉景斌
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北精瑞通流體控制技術有限公司;中國人民解放軍海軍工程大學
• 主分類號: G01M13/04
• 分類號: G01M13/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平;李欣榮

本實用新型公開了一種軸承故障檢測裝置，供電模塊、無線振動傳感器和顯示模塊分別與混沌電路模塊連接；無線振動傳感器安裝在滾動軸承上，供電模塊用于為混沌電路模塊供電；混沌電路模塊用于產(chǎn)生混沌系統(tǒng)，并將該混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌吸引子輸出給顯示模塊，無線振動傳感器的接收信號輸入混沌系統(tǒng)；混沌電路模塊的輸出端與控制器連接，控制器將得到的混沌吸引子的狀態(tài)與預存的混沌吸引子狀態(tài)庫進行比對，對滾動軸承故障進行監(jiān)測。本實用新型可遠程監(jiān)測軸承故障，并根據(jù)混沌系統(tǒng)的狀態(tài)變化判斷故障是否存在，較一般混沌系統(tǒng)更易于識別系統(tǒng)突變，具有較強的抗干擾能力。

技術領域

本實用新型屬于滾動軸承信號監(jiān)測領域，尤其涉及一種軸承故障檢測裝置。

背景技術

滾動軸承是各種旋轉(zhuǎn)機械中應用最廣的一種機械部件，在旋轉(zhuǎn)機械中起著不可替代的作用。根據(jù)不完全統(tǒng)計，旋轉(zhuǎn)機械的故障約三分之一是由于滾動軸承的故障引發(fā)，因此也可看出滾動軸承故障診斷工作的重要性。

滾動軸承由滾動體、內(nèi)外圈和保持架組成。滾動軸承一般工作時，內(nèi)外圈中有一個套圈固定另一個套圈轉(zhuǎn)動，滾動體在其間轉(zhuǎn)動，保持架隨滾動體轉(zhuǎn)動。一般情況，軸與軸承的配合過盈配合，工作時軸承外圈固定安裝在支撐物上，軸與軸承同步轉(zhuǎn)動。滾動軸承具有裝配方便、效率高、容易實現(xiàn)潤滑、摩擦阻力小等優(yōu)點，在機械設備中有著承受和傳遞載荷的作用。軸承故障輕則造成設備異響、振動或者產(chǎn)生較大噪音，重則造成嚴重的設備故障導致生產(chǎn)中斷。對滾動軸承早期故障診斷技術進行深入研究在保障機械設備的安全穩(wěn)定運行和消除潛在的事故隱患等方面有著十分重要的意義。

滾動軸承的失效形式主要有磨損失效、疲勞失效和腐蝕失效等，這幾種失效形式在故障初期通常表現(xiàn)為軸承振動的微弱周期性脈沖，但該信號常常湮沒在復雜的背景噪聲中。如何對其進行有效檢測關系到能否及時發(fā)現(xiàn)故障征兆從而避免故障失控造成嚴重損失。

對軸承噪聲進行監(jiān)聽可以及時發(fā)現(xiàn)部分故障征兆。滾動軸承故障引起的沖擊振動從沖擊點以半球面波方式向外傳播，通過軸承零件和軸承座傳到箱體或機架，由于沖擊振動的頻率很高，通過零件的界面?zhèn)鬟f一次其能量損失80％，因此在聽聲音時要正確選擇測定點，應盡可能地靠近被測軸承承載區(qū)，減少中間環(huán)節(jié)，離軸承外圈的距離越短越好。一般用聽音器或聽音棒貼在外殼上可清楚地聽到軸承的聲音，也可采用測聲器對運轉(zhuǎn)軸承的滾動聲的大小及音質(zhì)進行檢測，分辨出不同的故障模式，但這需要有豐富的經(jīng)驗，很大程度上依賴于檢測者的主觀判斷，缺乏統(tǒng)一和定量的標準。

對軸承振動信號進行識別是另一種重要的診斷方式。通常在軸承上安裝壓電式加速度傳感器獲取振動信號，然后通過計算機進行信號分析，以判斷軸承是否存在故障。滾動軸承磨損后產(chǎn)生的振動同正常軸承的振動具有相同的性質(zhì)，但磨損軸承的振幅明顯比正常軸承的高。因此，只要將傳感器獲得的振動信號同正常信號加以比較，就可判斷出滾動軸承是否存在磨損類故障。如果傳感器獲得的振動信號出現(xiàn)異常，即波形相隔一段時間就出現(xiàn)峰值較大的周期脈沖，則可判斷滾動軸承是否出現(xiàn)了疲勞剝落和點蝕等故障。不過由于軸承故障有時發(fā)展極為迅速，當出現(xiàn)明顯的周期脈沖時軸承損害通常已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)，無法將早期故障及時發(fā)現(xiàn)并排除。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術問題是，提供一種軸承故障檢測裝置，可遠程監(jiān)測軸承故障，并根據(jù)混沌系統(tǒng)的狀態(tài)變化判斷故障是否存在，較一般混沌系統(tǒng)更易于識別系統(tǒng)突變，具有較強的抗干擾能力。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種軸承故障檢測裝置，包括混沌電路模塊、無線振動傳感器、顯示模塊、控制器，無線振動傳感器和顯示模塊分別與混沌電路模塊連接；無線振動傳感器安裝在滾動軸承上；混沌電路模塊用于產(chǎn)生混沌系統(tǒng)，并將該混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的混沌吸引子輸出給顯示模塊，無線振動傳感器的接收信號輸入混沌系統(tǒng)，使混沌系統(tǒng)的渦卷形態(tài)和數(shù)目發(fā)生變化；混沌電路模塊的輸出端與控制器連接，無線振動傳感器的產(chǎn)生的電信號對混沌吸引子產(chǎn)生影響，控制器將得到的混沌吸引子的狀態(tài)與預存的混沌吸引子狀態(tài)庫進行比對，對滾動軸承故障進行監(jiān)測；顯示模塊用于顯示所述的混沌系統(tǒng)產(chǎn)生的多渦卷軌道。