用于确定机械构件状态的装置、测量设备的应用、用于确定机械构件状态的系统和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种借助测量设备确定机械构件、尤其是驱动机构或轴承或变速器的状态的装置，其中，在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动，该测量设备能够确定电变量或电变量的变化。

Devices for determining the state of mechanical components, application of measuring equipment, systems and methods for determining the state of mechanical components

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定机械构件状态的装置、测量设备的应用、用于确定机械构件状态的系统和方法
本专利技术涉及一种用于确定机械构件的状态的装置，其中在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动，本专利技术还涉及测量设备的应用，该测量设备能够确定电变量或电变量的变化。本专利技术还涉及一种用于确定机械构件的状态的系统和方法。
技术介绍
在制造机械构件和运行机械构件时都关注关于机械构件状态的信息，这些机器构件尤其是如驱动机构或轴承，在使用这些构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动。在制造机械构件时尤其需要确定，机械构件是否相应于在其设计和构造中确定的质量标准以及尤其是否包括在构造方面设置的具有期望形状的所有构件，构件是否为期望的质量(例如无裂纹并且无缩孔)以及机械构件的部分是否保持了在构件的设计和构造中确定的各构件彼此间的距离，尤其是确定的公差。此外，在制造新的机械构件时需要关注，机械构件是否具有在其设计和构造时确定的润滑、尤其是在应有润滑的部位处以及使用的润滑剂的质量，以及所设置的润滑剂的量。在机械构件运行时尤其需要确定，机械构件是否仍然相应于在其设计和构造时确定的质量标准或在设计和构造时考虑的老化过程出现的程度是否如计划一样以及尤其是在构造时设置的所有构件是否还存在，这些构件是否还具有期望的或相应于预期老化过程的形状，这些构件是否还处于期望的质量(例如无裂纹并且无缩孔)以及机械构件的部分是否维持在构件的设计和构造中确定的各构件彼此的状态，尤其是确定的公差中，在机械构件中在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动。此外，在机械构件运行时关注，机械构件是否具有在其设计和构造时确定的润滑、尤其是在应有润滑的部位处以及使用润滑剂的质量，以及需要提供润滑剂的量。在现有技术中已知，借助机械测量方法可得到机械构件的状态，在该机械构件中在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动。因此，通常借助相应的测量方法、但是首先是游标卡尺检查彼此尺寸和间距。关于润滑通常设置成，提取样品并且对样品检查润滑剂的质量、尤其是可能的老化。此外，在机械构件运行时已知以维护计划来工作，维护计划通常基于运行小时或例如行驶的公里数(在机动车辆的情况下)。
技术实现思路
在此基础上，本专利技术的目的是提出尤其可简单实施的用于确定机械构件的状态的装置以及系统和方法，其中在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动。该目的通过根据权利要求1的装置、根据权利要求6的应用、根据权利要求7的系统和根据权利要求9的方法实现。有利的实施方式在从属权利要求以及下面的描述中给出。本专利技术所基于的基本思想是，不是借助机械的测量方法得出机械构件的状态，而是通过确定电变量或通过确定电变量的变化来得出机械构件的状态，对于机械构件，在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动。本专利技术已经认识到，在机械构件上确定的电变量可提供关于机械构件的状态的结论。可以简单的方式测量多个电变量，从而借助本专利技术的基本思想可以提供确定机械构件状态的简单方式。根据本专利技术已经认识到，电变量的绝对值就可给出关于机械构件的状态的结论，例如测量的单位为欧姆的电阻值或测量的单位为法拉的电容。但是根据本专利技术也认识到，对电变量在一时间段上变化的观察能得出关于机械构件的状态的结论，例如以单位欧姆测量的电阻在观察时间段中的变化或以单位法拉测量的电容在观察时间段中的变化。对变化率的观察也可提供关于机械构件的状态的结论，即，关于例如阻抗在第一观察时间段中以第一比率变化而在第二观察时间段中以第二比率变化的认识。也可观察在构件上引入的电压或电流信号，因为可测量的电信号的传输性能取决于可运动的构件的状态。也可附加地或替代地涉及寄生的电压或电流信号，从而无需从外部引入电压或电流信号。无需设置特殊的传感器。可在构件上获取信号。借助提及的方法可对已安装的、新的轴承，变速器或驱动机构进行详细的特性检验并因此还可监控总系统的尺寸稳定性。借助本专利技术，尤其是作为机械构件的状态可确定构件是否被润滑以及润滑程度如何(尤其是润滑膜的厚度变化)以及润滑剂的质量(尤其是哪些老化状态)，在此在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运行。本专利技术例如提供对在轴承中或在驱动系中润滑剂质量的提前评价的可能性。这是重要的，因为非常多的轴承缺陷源于润滑不足。本专利技术还能够分析旋转非常慢的轴承，其例如借助振动分析几乎不可分析。本专利技术能够提前识别轴承或变速器或传动系(Antriebsstrang)的状态或它们的机械损坏。借助本专利技术，作为可运动的机械构件的状态可确定在构件上或在构件中是否有机械损伤，即与在设计和构造机械构件时确定的构件部分形状是否有偏差。也可检查机械构件部分的尺寸稳定性。同样可探测材料质量的偏差，即材料质量对导电性的影响。作为要确定的电变量或作为电变量，根据本专利技术确定电变量的变化，尤其适合的是施加在构件上或在构件上流过的电压和/或电流的变化。例如可测量轴承的内环和/或外环上或转子上和/或定子上的电流和/或电压。可观察导入或存在(例如寄生的)电压或电流信号，因为可测量的电信号传输性能取决于可运动的构件的状态。待确定的电变量也可为在机械构件的第一部分和该构件的与第一部分间隔开的第二部分之间的电阻抗。根据本专利技术的用于确定机械构件、尤其是驱动机构或轴承的状态的装置具有测量设备，测量设备能够确定电变量或电变量的变化，尤其是可将测量设备设计为电压表。为此信号发生器、非常快的信号采集卡(在百万样品范围中)和用于检测电流和电压的敏感式传感器是有帮助的。通常借助微处理器分析测量信号。在优选的实施方式中，根据本专利技术的装置具有分析单元，分析单元基于测量设备产生的测量结果给出关于机械构件的状态的状态信息，其中在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动。尤其优选地，在测量设备和分析单元之间有信号线路，沿着线路尤其优选可在测量设备和分析单元之间交换电信号或光学信号。在此尤其优选信号变量、例如其强度或其随时间的变化取决于测量设备确定的电变量或电变量的变化的特征值。状态信息的输出可为非常简单的，由此例如分析单元可在达到特定的不期望的状态时发出视觉刺激(例如亮红灯)或声音，而没有视觉刺激或声音是关于机械构件的状态还未达到不期望的状态，在此在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动。也可想到状态信息逐步地、例如根据信号灯系统那样发出。也可想到，借助本专利技术可得出关于机械构件的状态的具体结论，其中在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动，例如预计在多少机械构件运行小时之后特定构件失效，在此在使用构件时构件的至少一部分相对于另一构件运动。在优选的实施方式中，在分析单元中设有存储表格，在表格中关于机械构件的状态的状态信息分别对应于测量设备的相应测量结果。因此在该实施方式中，分析单元以“查阅表”来工作。在该表格中可填入经验值，经验值可借助简单的检验台试验获得。在优选的实施方式中，根据本专利技术的装置具有电流源和/或电压源，借助电流源可将电流导入机械构件中，借助电压源可在机械构件上施加电压。为了确定特定的电变量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定机械构件(5)的状态的装置，其中在使用构件时所述构件的至少一部分相对于另一构件运动，所述构件尤其是驱动机构或轴承或变速器，其特征在于，具有测量设备(11)，所述测量设备能确定所述机械构件(5)的电变量或电变量的变化。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170724 DE 102017212666.31.一种用于确定机械构件(5)的状态的装置，其中在使用构件时所述构件的至少一部分相对于另一构件运动，所述构件尤其是驱动机构或轴承或变速器，其特征在于，具有测量设备(11)，所述测量设备能确定所述机械构件(5)的电变量或电变量的变化。


2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，具有分析单元(13)，所述分析单元基于所述测量设备(11)产生的测量结果输出关于能运动的机械构件(5)的状态的状态信息。


3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述分析单元(13)中设有存储的表格，在所述存储的表格中关于能运动的机械构件(5)的状态的状态信息分别与所述测量设备(11)的相应测量结果相对应。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，具有电流源(9)和/或电压源，借助所述电流源能将电流导入机械构件(5)中，借助所述电压源能在机械构件(5)上施加电压。


5.根据权利要求4所述的装置，在其具有能在机械构件(5)上施加电压的电压源时以及引用权利要求2时，其特征在于，所述测量设备(11)能在预定的测量周期上测量施加在所述机械构件上的电压，并且所述分析单元(13)具有用于分析在所述测量周期期间借助多元统计方法测量的电压的变化的模块，以及所述分析单元(...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·F·恩奎舒瓦·贾恩刚，J·波尔策，
申请(专利权)人：VDEH应用研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE