[發(fā)明專利]滾動機械要素的疲勞診斷方法和滾動機械要素的疲勞診斷系統(tǒng)

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202080044497.0
• 申請日: 2020-02-05
• 公開（公告）號: CN114026415A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 小林大輔;小野晃一朗
• 申請（專利權）人: 日本精工株式會社
• 主分類號: G01N27/72
• 分類號: G01N27/72
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;姚海

本發(fā)明提供一種能夠在軸承部件產生損傷之前掌握疲勞狀態(tài)，并且能夠不分解滾動軸承而進行疲勞狀態(tài)的診斷的方法及系統(tǒng)。在不分解滾動機械要素的情況下，通過配置于結構部件的附近的磁傳感器，測定該結構部件的軸向以及徑向的磁通密度，計算相對于與該結構部件的使用開始前的磁通密度相當?shù)幕鶞蚀磐芏鹊淖兓浚⒏鶕?jù)該變化量來判定滾動機械要素的疲勞發(fā)展度。

技術領域

本發(fā)明涉及滾動軸承、直動裝置等滾動機械要素的疲勞診斷方法以及疲勞診斷系統(tǒng)，更具體而言，涉及用于以非分解的方式診斷包含深溝球軸承等球軸承、圓柱滾子軸承、圓錐滾子軸承、球面(自動調心)滾子軸承等滾子軸承在內的具有滾動體的滾道面的滾動軸承、或者具備具有滾動體的滾道面的結構部件的直動裝置等滾動機械要素中的、磁性體材料制的滾道面的狀態(tài)的疲勞診斷方法以及疲勞診斷系統(tǒng)。

背景技術

在各種機械裝置的旋轉支承部組裝有球軸承、滾子軸承等滾動軸承、直動裝置。例如，滾動軸承具備相互同軸地配置的1對滾道圈即外圈及內圈、和多個滾動體。外圈在內周面具有外圈滾道，內圈在外周面具有內圈滾道。多個滾動體滾動自如地配置于外圈滾道與內圈滾道之間。滾動軸承例如通過將外圈內嵌于殼體，并將內圈外嵌于旋轉軸，從而將旋轉軸旋轉自如地支承于殼體的內側。

在滾動軸承運轉時，滾動體反復通過外圈滾道、內圈滾道的滾道面上，因此在載荷的負荷圈中，鋼等磁性體材料制的滾道面從滾動體反復承受負荷。因此，隨著時間的經過，在滾道面的表面下，材料組織(金屬組織)、殘留應力、硬度等分別產生變化，發(fā)生滾動疲勞。若這樣的滾動疲勞惡化，則有時在滾道面的表面下產生龜裂，導致剝離。若產生剝離，則不僅在滾動軸承運轉時產生的異響、振動變大，而且最終有可能在滾道圈產生裂紋、破裂。這樣的情況在以對滾道圈的整周施加負荷的使用方式而使用的滾動軸承、以及具備具有滾動體的滾道面的結構部件的直動裝置中也是同樣如此。

鑒于這樣的情況，在日本特開2012-42338號公報(專利文獻1)等中記載了通過監(jiān)視因剝離等損傷而產生的振動來檢測滾動軸承的異常的技術。根據(jù)這樣的現(xiàn)有技術，在滾道圈產生裂紋、破裂而無法使用滾動軸承之前，能夠采取促進更換等措施。但是，由于在產生損傷后檢測異常，因此例如在組裝有滾動軸承的設備的運轉中檢測到異常的場合下，存在為了滾動軸承的更換作業(yè)而必須使設備停止的可能性。另一方面，如果能夠在產生損傷之前掌握疲勞的發(fā)展狀態(tài)，則能夠在不使設備運轉的時間進行更換作業(yè)。根據(jù)這樣的情況，要求在產生損傷之前掌握疲勞的發(fā)展狀態(tài)。

在日本特公昭63-34423號公報(專利文獻2)、日本特開2009-041993號公報(專利文獻3)等中記載了如下技術：利用X射線，測定構成滾動軸承的軸承部件的材料組織中所含的馬氏體的半值寬度和殘留奧氏體量，由此診斷滾動軸承的疲勞發(fā)展度。根據(jù)這樣的利用X射線的診斷方法，能夠在軸承部件產生損傷之前掌握疲勞的發(fā)展狀態(tài)。

然而，考慮到X射線對人體的影響，利用X射線的診斷方法需要在從外部遮蔽的空間內實施。用于診斷的X射線衍射裝置是大型的，并且一般是放置在地面上的方式。因此，利用X射線的診斷方法難以在具備組裝有成為診斷對象的滾動軸承的設備的工廠等現(xiàn)場執(zhí)行，受到場地上的制約。另外，為了對軸承部件的表面照射X射線，需要分解滾動軸承，因此診斷所需的工時變多。進而，由于金屬組織等的變化在軸承部件的表面下進行，因此在多數(shù)情況下，需要切斷軸承部件。因此，產生無法使用診斷后的滾動軸承這樣的不良情況。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-42338號公報

專利文獻2：日本特公昭63-34423號公報

專利文獻3：日本特開2009-041993號公報

發(fā)明內容

發(fā)明所要解決的課題