[發明專利]聲學智能軸承及其監測診斷方法有效
| 申請號: | 202110307402.6 | 申請日: | 2021-03-23 |
| 公開(公告)號: | CN113063594B | 公開(公告)日: | 2022-04-19 |
| 發明(設計)人: | 丁曉喜;李玉蘭;張強;李泉昌;肖佳偉;邵毅敏;王利明;楊小青 | 申請(專利權)人: | 重慶大學 |
| 主分類號: | G01M13/045 | 分類號: | G01M13/045 |
| 代理公司: | 重慶雙馬智翔專利代理事務所(普通合伙) 50241 | 代理人: | 顧曉玲 |
| 地址: | 400030 *** | 國省代碼: | 重慶;50 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 聲學 智能 軸承 及其 監測 診斷 方法 | ||
1.一種聲學智能軸承的監測診斷方法,其特征在于,聲學智能軸承包括軸承、測速編碼環和智能感知裝置;
所述測速編碼環安裝于軸承上,測速編碼環上設有Q個氧磁體,相鄰氧磁體間的間隔相等,氧磁體的磁極交替分布;
所述智能感知裝置設置在靠近軸承的端蓋上,所述端蓋固定設置,智能感知裝置上設有磁感應陣列、聲學感知陣列和感知處理模塊;
磁感應陣列與測速編碼環平齊,用于切割測速編碼環的磁感線進行發電;
聲學感知陣列用于采集軸承運轉的聲音信號并將聲音信號傳輸至感知處理模塊;
感知處理模塊用于接收磁感應陣列發出的電流信號和聲學感知陣列發出的聲音信號,并對信號處理分析,獲取診斷結果;
聲學智能軸承的監測診斷方法包括如下步驟:
步驟一、根據磁感應陣列獲取的電流,電流方向的變化用于計算軸承轉速,設時間T(s)內電流方向的變化次數為W次,則這段時間內的軸承轉速n(r/s)為:
參數“Q”代表氧磁體的數目;
步驟二、聲學感知陣列采集N路聲音信號x1,x2,x3,…,xN;
步驟三、對N路聲音信號分別求均方根值,獲取聲能空間分布矩陣R=[R1,R2,R3,…,RN];
步驟四、根據聲能空間分布矩陣,獲取軸承局域聲場分布系數:
步驟五、根據獲取的軸承局域聲場分布系數及軸承轉速信號,與常規正常數據對比,分析軸承的運轉狀態。
2.如權利要求1所述的聲學智能軸承的監測診斷方法,其特征在于,還包括判別步驟如下:
若聲能分布不均勻,幅值差別大于η%,判定為“外圈故障”狀態,且故障位置靠近于最大值Ri對應麥克風傳感器方向,其中,η為幅值差別閾值;
若聲能分布均勻,且幅值小于或等于額定閾值時,判定為“正常”狀態;
若聲能分布均勻,且幅值大于額定閾值時,判定為“內圈/滾動體故障”狀態。
3.如權利要求1所述的聲學智能軸承的監測診斷方法,其特征在于,通過插值重采樣技術對轉速信號進行矯正,獲取完整信號。
4.如權利要求1所述的聲學智能軸承的監測診斷方法,其特征在于,對聲音信號x1,x2,x3,…,xN采用同步等權重融合方法進行去噪處理,獲得去噪融合信號y(t):
5.如權利要求1所述的聲學智能軸承的監測診斷方法,其特征在于,所述聲學感知陣列包括N個麥克風傳感器,麥克風傳感器與磁感應陣列交替分布,且間隔相等。
6.如權利要求1所述的聲學智能軸承的監測診斷方法,其特征在于,所述測速編碼環采用磁編碼環。
7.如權利要求1所述的聲學智能軸承的監測診斷方法,其特征在于,所述測速編碼環的內圓環周向安裝有封油圈,測速編碼環通過封油圈安裝在軸承上。
8.如權利要求1所述的聲學智能軸承的監測診斷方法,其特征在于,聲學智能軸承還包括終端,終端的輸入端與感知處理模塊的輸出端連接,用于接收聲音信號及診斷結果。
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