1.一種齒輪箱軸承故障檢測方法,包括以下步驟:
S1、在故障判定模塊中設置不同型號軸承在軸承跑合試驗中四個位置的分貝閾值,建立缺陷數(shù)據(jù)庫;所述四個位置分別為齒輪箱的風機側(cè)主動軸附近預留孔處、風機側(cè)從動軸附近預留孔處、電機側(cè)主動軸附近預留孔處和電機側(cè)從動軸附近預留孔處,四個位置的分貝閾值分別為風機側(cè)主動軸分貝閾值、風機側(cè)從動軸分貝閾值、電機側(cè)主動軸分貝閾值和電機側(cè)從動軸分貝閾值;
S2、在軸承跑合試驗中,采集試驗軸承的風機側(cè)主動軸振動加速度值、風機側(cè)從動軸振動加速度值、電機側(cè)主動軸振動加速度值和電機側(cè)從動軸振動加速度值,并將所述四個位置處振動加速度數(shù)據(jù)實時傳輸給信號轉(zhuǎn)化模塊;
S3、信號轉(zhuǎn)化模塊對傳輸來的試驗軸承四個位置處振動加速度數(shù)據(jù)進行計算處理,將風機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)主動軸最大標準分貝值、風機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)從動軸最大標準分貝值、電機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)主動軸最大標準分貝值,電機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)從動軸最大標準分貝值,然后將所述四個位置的振動的沖擊脈沖波的最大標準分貝值實時傳輸給故障判定模塊;
S4、故障判定模塊在缺陷數(shù)據(jù)庫中選擇與所述試驗軸承相同型號的故障軸承,然后分別對比信號轉(zhuǎn)化模塊傳輸來的風機側(cè)主動軸最大標準分貝值與預先設定的風機側(cè)主動軸分貝閾值,風機側(cè)從動軸最大標準分貝值與預先設定的風機側(cè)從動軸分貝閾值,電機側(cè)主動軸最大標準分貝值與預先設定的電機側(cè)主動軸分貝閾值,電機側(cè)從動軸最大標準分貝值與預先設定的電機側(cè)從動軸分貝閾值;并根據(jù)對比結(jié)果進行分析、評估,判定試驗軸承是否存在故障。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪箱軸承故障檢測方法,其特征在于:所述步驟S1中不同型號軸承在軸承跑合試驗中四個位置的分貝閾值的確定方法是:以型號為M的軸承為例,
A、選擇型號為M的外圈故障軸承、內(nèi)圈故障軸承、保持架故障軸承和滾子故障軸承各K個,K≥2;
B、每個故障軸承進行J次軸承跑合試驗,J≥3;每次軸承跑合試驗得到一個故障軸承的風機側(cè)主動軸最大標準分貝值、風機側(cè)從動軸最大標準分貝值、電機側(cè)主動軸最大標準分貝值和電機側(cè)從動軸最大標準分貝值;計算每個軸承J次軸承跑合試驗得到風機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值、風機側(cè)從動軸最大標準分貝值的平均值、電機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值和電機側(cè)從動軸最大標準分貝值的平均值;
C、對比所有故障軸承的風機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值,取最小的風機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值記為型號為M的軸承的風機側(cè)主動軸分貝閾值對比所有故障軸承的風機側(cè)從動軸最大標準分貝的平均值,取最小的風機側(cè)從動軸最大標準分貝的平均值記為型號為M的軸承的風機側(cè)從動軸分貝閾值對比所有故障軸承的電機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值,取最小的電機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值記為型號為M的軸承的電機側(cè)主動軸分貝閾值對比所有故障軸承的電機側(cè)從動軸最大標準分貝的平均值,取最小的電機側(cè)從動軸最大標準分貝的平均值記為型號為M的軸承的電機側(cè)從動軸分貝閾值
所述每次軸承跑合試驗的操作步驟是:首先,在軸承跑合試驗中,采集故障軸承的風機側(cè)主動軸振動加速度值、風機側(cè)從動軸振動加速度值、電機側(cè)主動軸振動加速度值和電機側(cè)從動軸振動加速度值,并實時傳輸給信號轉(zhuǎn)化模塊;然后,信號轉(zhuǎn)化模塊對傳輸來的故障軸承四個位置處振動加速度數(shù)據(jù)進行計算處理,將風機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)主動軸最大標準分貝值、風機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)從動軸最大標準分貝值、電機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)主動軸最大標準分貝值,電機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)從動軸最大標準分貝值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種齒輪箱軸承故障檢測方法,其特征在于:所述在軸承跑合試驗中,采集試驗軸承或故障軸承的風機側(cè)主動軸振動加速度值、風機側(cè)從動軸振動加速度值、電機側(cè)主動軸振動加速度值和電機側(cè)從動軸振動加速度值的具體方法是:軸承跑合試驗之前,在軸承齒輪箱風機側(cè)主動軸附近預留孔處放置加速度傳感器一,風機側(cè)從動軸附近預留孔放置加速度傳感器二,電機側(cè)主動軸附近預留孔處放置加速度傳感器三,電機側(cè)從動軸附近預留孔放置加速度傳感器四;在軸承跑合試驗中,通過加速傳感器實時采集軸承的風機側(cè)主動軸振動加速度值、風機側(cè)從動軸振動加速度值、電機側(cè)主動軸振動加速度值和電機側(cè)從動軸振動加速度值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種齒輪箱軸承故障檢測方法,其特征在于:所述信號轉(zhuǎn)化模塊對傳輸來的試驗軸承或故障軸承四個位置處振動加速度數(shù)據(jù)進行計算處理,將風機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)主動軸最大標準分貝值、風機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)從動軸最大標準分貝值、電機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)主動軸最大標準分貝值,電機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)從動軸最大標準分貝值的具體方法是:首先通過公式dBsv=20lg(a/a0)計算各個位置的振動的沖擊脈沖波的絕對分貝dBsv,其中a為傳輸來的各個位置的振動加速度,單位為m/s2,a0為預設參考值,a0=9.81×10-3m/s2;然后,通過公式dBi=20(lgN+0.6lgd-lg2050)計算振動的沖擊脈沖波的背景分貝dBi,其中N為滾動軸承轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分),d為滾動軸承內(nèi)圈直徑(毫米);最后,用各個位置振動的沖擊脈沖波的絕對分貝dBsv分別減去沖擊脈沖波的背景分貝dBi即得到所述各個位置處振動的沖擊脈沖波的最大標準分貝值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種齒輪箱軸承故障檢測方法,其特征在于:所述步驟S4中,根據(jù)對比結(jié)果進行分析、評估,判定試驗軸承是否存在故障的具體做法是:
若試驗軸承同時滿足風機側(cè)主動軸最大標準分貝值小于風機側(cè)主動軸分貝閾值的60%,風機側(cè)從動軸最大標準分貝值小于風機側(cè)從動軸分貝閾值的60%,電機側(cè)主動軸最大標準分貝值小于電機側(cè)主動軸分貝閾值的60%,電機側(cè)從動軸最大標準分貝值小于電機側(cè)從動軸分貝閾值的60%,則判定軸承無故障;否則,判定軸承可能存在故障,進行進一步其他故障檢測方法的檢測。
6.一種齒輪箱軸承故障檢測系統(tǒng),包括信號采集模塊,所述信號采集模塊包括用于檢測跑合過程中試驗軸承振動的沖擊脈沖波加速度數(shù)據(jù)的加速度傳感器,其特征在于:所述加速度傳感器分別設置在軸承齒輪箱風機側(cè)主動軸附近預留孔處,風機側(cè)從動軸附近預留孔處,電機側(cè)主動軸附近預留孔處和電機側(cè)從動軸附近預留孔處,所述試驗軸承四個位置處振動的沖擊脈沖波加速度數(shù)據(jù)分別為風機側(cè)主動軸振動加速度值、風機側(cè)從動軸振動加速度值、電機側(cè)主動軸振動加速度值和電機側(cè)從動軸振動加速度值;
所述信號采集模塊將采集的試驗軸承四個位置處振動的沖擊脈沖波加速度數(shù)據(jù)實時傳輸給信號轉(zhuǎn)化模塊;
所述信號轉(zhuǎn)化模塊用于對傳輸來的試驗軸承四個位置處振動加速度數(shù)據(jù)進行計算處理,將風機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)主動軸最大標準分貝值、風機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)從動軸最大標準分貝值、電機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)主動軸最大標準分貝值,電機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)從動軸最大標準分貝值,然后將所述四個位置的振動的沖擊脈沖波的最大標準分貝值實時傳輸給故障判定模塊;
所述故障判定模塊包括設定單元和判定單元,所述設定單元中預先設置不同型號軸承在軸承跑合試驗中四個位置的分貝閾值,分別為風機側(cè)主動軸分貝閾值、風機側(cè)從動軸分貝閾值、電機側(cè)主動軸分貝閾值和電機側(cè)從動軸分貝閾值;
所述判定單元將信號轉(zhuǎn)化模塊傳輸來的四個位置的振動的沖擊脈沖波的最大標準分貝值與所述相同型號的軸承的四個位置的分貝閾值進行對比,并根據(jù)對比結(jié)果進行分析、評估,判定試驗軸承是否存在故障。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種齒輪箱軸承故障檢測系統(tǒng),其特征在于:所述設定單元中預先設置的不同型號軸承在軸承跑合試驗中的風機側(cè)主動軸分貝閾值、風機側(cè)從動軸分貝閾值、電機側(cè)主動軸分貝閾值和電機側(cè)從動軸分貝閾值的確定方法是:以型號為M的軸承為例,
A、選擇型號為M的外圈故障軸承、內(nèi)圈故障軸承、保持架故障軸承和滾子故障軸承各K個,K≥2;
B、每個故障軸承進行J次軸承跑合試驗,J≥3;每次軸承跑合試驗得到一個故障軸承的風機側(cè)主動軸最大標準分貝值、風機側(cè)從動軸最大標準分貝值、電機側(cè)主動軸最大標準分貝值和電機側(cè)從動軸最大標準分貝值;計算每個軸承J次軸承跑合試驗得到風機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值、風機側(cè)從動軸最大標準分貝值的平均值、電機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值和電機側(cè)從動軸最大標準分貝值的平均值;
C、對比所有故障軸承的風機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值,取最小的風機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值記為型號為M的軸承的風機側(cè)主動軸分貝閾值對比所有故障軸承的風機側(cè)從動軸最大標準分貝的平均值,取最小的風機側(cè)從動軸最大標準分貝的平均值記為型號為M的軸承的風機側(cè)從動軸分貝閾值對比所有故障軸承的電機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值,取最小的電機側(cè)主動軸最大標準分貝值的平均值記為型號為M的軸承的電機側(cè)主動軸分貝閾值對比所有故障軸承的電機側(cè)從動軸最大標準分貝的平均值,取最小的電機側(cè)從動軸最大標準分貝的平均值記為型號為M的軸承的電機側(cè)從動軸分貝閾值
所述每次軸承跑合試驗的操作步驟是:軸承跑合試驗之前,分別在軸承齒輪箱風機側(cè)主動軸附近預留孔處,風機側(cè)從動軸附近預留孔處,電機側(cè)主動軸附近預留孔處和電機側(cè)從動軸附近預留孔處放置加速度傳感器;在軸承跑合試驗中,通過加速傳感器實時采集軸承的風機側(cè)主動軸振動加速度值、風機側(cè)從動軸振動加速度值、電機側(cè)主動軸振動加速度值和電機側(cè)從動軸振動加速度值,并實時傳輸給信號轉(zhuǎn)化模塊;然后,信號轉(zhuǎn)化模塊對傳輸來的故障軸承四個位置處振動加速度數(shù)據(jù)進行計算處理,將風機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)主動軸最大標準分貝值、風機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)從動軸最大標準分貝值、電機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)主動軸最大標準分貝值,電機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)從動軸最大標準分貝值。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種齒輪箱軸承故障檢測系統(tǒng),其特征在于:所述信號轉(zhuǎn)化模塊對傳輸來的試驗軸承或故障軸承四個位置處振動加速度數(shù)據(jù)進行計算處理,將風機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)主動軸最大標準分貝值、風機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為風機側(cè)從動軸最大標準分貝值、電機側(cè)主動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)主動軸最大標準分貝值,電機側(cè)從動軸振動加速度值經(jīng)計算轉(zhuǎn)化為電機側(cè)從動軸最大標準分貝值的具體方法是:首先通過公式dBsv=20lg(a/a0)計算各個位置的振動的沖擊脈沖波的絕對分貝dBsv,其中a為傳輸來的各個位置的振動加速度,單位為m/s2,a0為預設參考值,a0=9.81×10-3m/s2;然后,通過公式dBi=20(lgN+0.6lgd-lg2050)計算振動的沖擊脈沖波的背景分貝dBi,其中N為滾動軸承轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)/分),d為滾動軸承內(nèi)圈直徑(毫米);最后,用各個位置振動的沖擊脈沖波的絕對分貝dBsv分別減去沖擊脈沖波的背景分貝dBi即得到所述各個位置處振動的沖擊脈沖波的最大標準分貝值。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種齒輪箱軸承故障檢測系統(tǒng),其特征在于:所述判定單元根據(jù)對比結(jié)果進行分析、評估,判定試驗軸承是否存在故障的具體做法是:
若試驗軸承同時滿足風機側(cè)主動軸最大標準分貝值小于風機側(cè)主動軸分貝閾值的60%,風機側(cè)從動軸最大標準分貝值小于風機側(cè)從動軸分貝閾值的60%,電機側(cè)主動軸最大標準分貝值小于電機側(cè)主動軸分貝閾值的60%,電機側(cè)從動軸最大標準分貝值小于電機側(cè)從動軸分貝閾值的60%,則判定軸承無故障,否則,判定軸承可能存在故障,進行進一步其他故障檢測方法的檢測。