[發明專利]一種掘進機主軸承壽命預測方法、裝置及介質

在審

• 申請號: 202310304790.1
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116341245A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 麻成標;文寄望;李勝;劉華;魏玎
• 申請（專利權）人: 中國鐵建股份有限公司;中國鐵建重工集團股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G01M13/04;G01M13/045;G06F18/10;G06F18/213;G06F119/14;G06F111/08;G06F119/04;G06F119/02
• 代理公司: 長沙七源專利代理事務所(普通合伙) 43214
• 代理人: 張勇;周曉艷

1.一種掘進機主軸承壽命預測方法，其特征在于，包括：

步驟S1：采集掘進機主軸承的運動狀態數據及掘進機主軸承的轉速；

步驟S2：基于步驟S1中的運動狀態數據構建掘進機主軸承的健康狀態指標；

步驟S3：根據步驟S2中的健康狀態指標將掘進機主軸承的運行過程劃分為退化階段和臨界階段，所述退化階段表示掘進機主軸承的壽命處于穩定性能衰減的階段，所述臨界階段表示掘進機主軸承出現失效，掘進機主軸承的壽命處于急劇性能下降的階段；

步驟S4、計算掘進機主軸承的壽命，具體包括：

針對退化階段：根據步驟S1中的運動狀態數據和掘進機主軸承的轉速計算掘進機主軸承的總壽命；

針對臨界階段：計算掘進機主軸承剩余使用壽命。

2.根據權利要求1所述的掘進機主軸承壽命預測方法，其特征在于，在步驟S1中，所述運動狀態數據包括振動信號集合、載荷集合、潤滑油溫度集合以及顆粒數集合所述振動信號集合包括軸向振動信號以及徑向振動信號，所述載荷集合包括主推載荷、輔推載荷和徑向載荷。

3.根據權利要求2所述的掘進機主軸承壽命預測方法，其特征在于，在步驟S2中，所述健康狀態指標由振動信號集合以及載荷集合構建，當掘進機主軸承的運動狀態數據滿足健康狀態指標時，掘進機主軸承處于健康狀態，所述健康狀態指標如下：

當掘進機主軸承處于健康狀態時，需滿足T_A1∈[a₁,a₂]、T_A2∈[a₃,a₄]、T_A3∈[a₅,a₆]、T_A4∈[a₇,a₈]、T_R1∈[r₁,r₂]、T_R2∈[r₃,r₄]、T_R3∈[r₅,r₆]、T_R4∈[r₇,r₈]以及σ_1amax、σ_1bmax、σ_1cmax小于許用接觸應力[σ]；

其中，T_A1表示t時刻掘進機主軸承軸向振動信號的最大值，a₁、a₂為根據T_A1(t+Δt)確定的上下限，T_A1(t+Δt)表示t+Δt時刻掘進機主軸承軸向振動信號的最大值預測量；

T_A2表示t時刻掘進機主軸承軸向振動信號的最小值，a₃、a₄為根據T_A2(t+Δt)確定的上下限，T_A2(t+Δt)表示t+Δt時刻掘進機主軸承軸向振動信號的最小值預測量；

T_A3表示t時刻掘進機主軸承軸向振動信號的均值，a₅、a₆為根據T_A3(t+Δt)確定的上下限，T_A3(t+Δt)表示t+Δt時刻掘進機主軸承軸向振動信號的均值預測量；

T_A4表示t時刻掘進機主軸承軸向振動信號的均方根值，a₇、a₈為根據T_A4(t+Δt)確定的上下限，T_A4(t+Δt)表示t+Δt時刻掘進機主軸承軸向振動信號的均方根值預測量；

T_R1表示t時刻掘進機主軸承徑向振動信號的最大值，r₁、r₂為根據T_R1(t+Δt)確定的上下限，T_R1(t+Δt)表示t+Δt時刻掘進機主軸承徑向振動信號的最大值預測量；

T_R2表示t時刻掘進機主軸承徑向振動信號的最小值，r₃、r₄為根據T_R2(t+Δt)確定的上下限，T_R2(t+Δt)表示t+Δt時刻掘進機主軸承徑向振動信號的最小值預測量；

T_R3表示t時刻掘進機主軸承徑向振動信號的均值，r₅、r₆為根據T_R3(t+Δt)確定的上下限，T_R3(t+Δt)表示t+Δt時刻掘進機主軸承徑向振動信號的均值預測量；

T_R4表示t時刻掘進機主軸承徑向振動信號的均方根值，r₇、r₈為根據T_R4(t+Δt)確定的上下限，T_R4(t+Δt)表示t+Δt時刻掘進機主軸承徑向振動信號的均方根值預測量；

σ_1amax、σ_1bmax、σ_1cmax分別表示主推滾道面接觸應力、徑向滾道面接觸應力、輔推滾道面接觸應力。