用于监控轴承系统的方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于监控轴承系统(50)，尤其是电机(4)的轴承系统(50)的方法(64)，该轴承系统具有轴区段(48)。获取加载到轴区段(48)上的第一转矩(70)，并且获取由轴区段(48)加载的第二转矩(46)。由第一转矩(70)和第二转矩(46)形成差(94)，并且如果差(94)大于第一极限值(98)，则辨别出有故障(103)。此外，本发明专利技术还涉及一种轴承系统(50)和一种电机(4)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于监控轴承系统的方法，该轴承系统具有轴区段。例如，该轴区段具有驱动侧的区域和从动侧的区域，在这些区域之间优选布置有轴承。适宜地，轴承系统是电机的组成部分，例如电动马达的组成部分。此外，本专利技术还涉及一种轴承系统和一种电机。
技术介绍
电机，例如电动马达，其通常具有其上固定有转子的轴。该轴本身以能围绕旋转轴线转动的方式借助轴承系统受支承。通常，轴承系统本身包括两个轴承，它们被定位在柱体形的轴的各自的端部区域中。转子布置在两个轴承之间。其中每个轴承通常都被固定在轴承盖上。为了减少摩擦，轴承通常被设计成所谓的滚动轴承。因此，其中每个轴承都包括内圈、外圈和布置在它们之间的滚动体。如果电机是内动子，则内圈被牢固地接驳到轴上，而轴承的外圈抗相对转动地(drehfest)被固定在轴承盖上，轴承盖通常在运行时相对于轴是抗相对转动的。滚动体例如被设计成球体并且以能沿切线方向自由运动的方式被定位在内圈与外圈之间。在轴进行旋转运动时，滚动体围绕轴周转，并且此外还围绕各自的轴线旋转，该轴线平行于轴的旋转轴线并且与轴的旋转轴线间隔开。在有污物侵入内圈与外圈之间的区域中的情况下，可能会使单个的滚动体的自由旋转性受到影响。因此提高了滚动体与内圈或外圈之间的摩擦，这导致发热。这样的升温，也就是增大的摩擦，可能会损坏电机的另外的组成部分。也可能会出现所谓的轴被卡住，在该情况下使得轴，进而使在此所接驳的转子不再能够继续旋转。这种情况通常比较突然地出现，从而使借助轴驱动的构件、或驱动该轴的构件同样也比较突然地被制动。由于该原因，同样也可能使构件受损。如果该构件具有相对较高的惯性，则可能会使构件与轴之间的联接部发生断裂。这种故障情况，也就是轴承损坏的开始通常由于运行噪音的提高而在声学上能被感知到。然而，如果在一个区域内放置了比较大数量的这种分别发出噪音的机器的话，则不再能够利用人耳来感知到其中一个机器的单个轴承的故障情况。在全自动化的工业设备中，由于在这种环境中所普遍存在的周围环境变量，如提高的温度和增大的噪声负荷以及基于安全的原因，也通常减少了人员监管的情况。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，说明一种特别适当的用于监控轴承系统的方法、一种特别适当的轴承系统和一种特别适当的具有轴承系统的电机，其中，适宜地确保相对可靠地识别轴承系统的故障情况，并且其中，尤其降低了运行和/或生产成本。根据本专利技术，该任务在方法方面通过权利要求1的特征来解决，并且在轴承系统方面通过权利要求10的特征来解决以及在电机方面通过权利要求11的特征来解决。有利的改进方案和设计方案是从属权利要求的主题。该方法被用于监控轴承系统，并且尤其被用于运行轴承系统的监控装置。换句话说，借助该方法来运行轴承系统的监控装置。轴承系统本身优选是电机的组成部分，如发电机的组成部分。然而适宜地，轴承系统是电动马达的组成部分，尤其是永久励磁的同步马达的组成部分。尤其地，电动马达是工业设备的驱动器的组成部分。例如，电动马达借助变流器来运行。适宜地，功率在0.5kW与60kW之间，并且尤其大于1kW、3kW或5kW并且适宜地小于40kW或30kW。额定转速例如在4,500U/min与7,000U/min之间。优选地，电机是无刷式的。尤其地，轴承系统包括轴承，如滚动轴承，其例如具有内圈以及外圈，在它们之间适宜地布置有一定数量的滚动体。此外，轴承系统还包括轴区段，因此也就是轴的区段，尤其是完整的轴。如果轴承是滚动轴承的话，则轴承的其中至少一个圈抗相对转动地接驳在轴区段上。尤其地，如果轴承系统是被设计成内动子的电机的组成部分的话，则内圈被固定在轴区段上。在第一工作步骤中获取被加载到轴区段上的第一转矩。换句话说，获取被导入到轴区段中的转矩。获取到的转矩尤其被理解为转矩的当前的值。如果在轴区段上固定有转子，则例如获取由转子加载的转矩。尤其地，获取如下结构元件所具有的转矩，该结构元件与轴区段联接并且该结构元件沿力流方向布置在轴区段之前，尤其是直接布置在该轴区段之前。在另外的工作步骤中获取第二转矩，其中，将由轴区段本身加载的转矩考虑作为第二转矩。换句话说，获取从轴区段传递到另外的结构元件上的转矩。对此适宜地，获取沿力流方向在轴区段的端部上的转矩，尤其是在与沿力流方向布置在轴区段后面的结构元件的联接部的区域内的转矩。例如，获取在轴区段的驱动侧的区域内的第一转矩，并且获取在轴区段的从动侧的区域内的第二转矩，其中，这两个区域尤其直接彼此连接，例如，是一体式的。替选地，这两个区域借助轴区段的彼此联接的区域来形成，这两个区域非刚性地彼此连接。尤其地，轴承系统的轴承例如在空间上和/或功能上布置在驱动侧的区域与从动侧的区域之间。将转矩导入到轴区段的驱动侧的区域内，而借助轴区段的从动侧的区域输出转矩。换句话说，驱动侧的区域沿力流方向位于从动侧的区域之前。适宜地，在驱动侧的区域与从动侧的区域之间没有将另外的力导入到轴区段中。尤其地，这两个区域彼此一体式地连接。总之，尤其在轴区段的驱动侧的区域内获取加载到轴区段上的第一转矩，并且在轴区段的从动侧的区域中获取由轴区段所加载的第二转矩。适宜地，获取加载到轴区段的驱动侧的区域上的第一转矩，并且获取由轴区段的从动侧的区域所加载的第二转矩。在另外的工作步骤中，由第一转矩和第二转矩形成差。对此适宜地，第一转矩减去第二转矩。尤其地，在获取两个转矩与差的形成之间没有另外的算术运算。尤其地，第一转矩总是比第二转矩大，这是因为沿力流方向在第二转矩之前获取到该第一转矩。因此，差相应于由于摩擦或其他寄生效应所产生的转矩损耗。在另外的工作步骤中，如果差大于例如等于0(零)Nm或大于0(零)Nm的第一极限值的话，辨别出有故障。尤其地，在建立轴承系统时就确定了第一极限值，并且相应于预期的、由于摩擦所产生的在转矩方面的损耗。例如，只要存在轴承的制造商数据，第一极限值就根据轴承的制造商数据来确定。因此，基于差的形成而确定的是，在轴承系统运行时转矩损耗有多大，并且这是否低于第一极限值，在该第一极限值之下则轴承系统能够安全运行。一旦辨别出存在过大的转矩流失，则辨别出轴承系统的故障情况(故障)。因此，直接获取当前的转矩流失有多大。基于第一极限值能够实现的是，确认轴承系统是否能够安全运行。对此，如果存在轴承也不需要直接对该轴承本身进行监控。尤其地，无需将对轴承的磨损程度进行获取的特定的传感器装入到轴承中。基于双重的转矩获取，亦即第一转矩和第二转矩，还提高了轴承系统的安全性。即使由于用于获取的系统(转矩获取装置)发生功能失灵同样也能够引出差。因此，除了由于摩擦所导致的转矩损耗之外，由于对转矩的双重获取而提供了冗余的转矩获取。因此，能够实现对各个用于获取转矩的传感器进行检验。因此，也能够实现对各个传感器的故障状态进行确认，从而提高了轴承系统的安全性。例如，一旦差大于第一极限值或小于例如等于零(0)Nm的第三极限值，则实施安全功能。在该情况下，用于获取第一转矩的转矩获取装置有故障。特别优选地，第一转矩与第二转矩同时进行获取，从而能够确认在转矩方面的当前的损耗。在对此替选的方案中，将时间上的平均值考虑用于第一转矩或第二转矩，其中，适宜地，针对第一转矩和第二转矩都确定有时间上的平均值。在此适宜地，为了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于监控轴承系统(50)，特别是电机(4)的轴承系统(50)的方法(64)，所述轴承系统具有轴区段(48)，其中，‑获取加载到所述轴区段(48)上的第一转矩(70)，‑获取由所述轴区段(48)加载的第二转矩(46)，‑由所述第一转矩(70)和所述第二转矩(46)形成差(94)，并且‑如果所述差(94)大于第一极限值(98)，则辨别出有故障(103)。

【技术特征摘要】
2015.07.13 DE 102015213084.31.一种用于监控轴承系统(50)，特别是电机(4)的轴承系统(50)的方法(64)，所述轴承系统具有轴区段(48)，其中，-获取加载到所述轴区段(48)上的第一转矩(70)，-获取由所述轴区段(48)加载的第二转矩(46)，-由所述第一转矩(70)和所述第二转矩(46)形成差(94)，并且-如果所述差(94)大于第一极限值(98)，则辨别出有故障(103)。2.根据权利要求1所述的方法(64)，其特征在于，所述第一转矩(70)与所述第二转矩(46)同时被获取。3.根据权利要求1或2所述的方法(64)，其特征在于，所述第一转矩(70)根据至少一个第一物理量(72)来计算。4.根据权利要求3所述的方法(64)，其特征在于，将所述轴区段(48)的转速、定子(18)的通过电流或施加在定子(18)上的电压考虑作为第一物理量(72)。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(64)其特征在于，所述第二转矩(46)被直接测量。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(64)，其特征在于，报告所述故障(103)。7.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德拉斯·莱尔凯什，
申请(专利权)人：包米勒公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE