本公开涉及一种用于检测气体轴承磨损的方法及系统。所述气体轴承(4)对转子(2)进行支撑，所述方法包括：分别获取所述气体轴承(4)的第一振动信号和所述转子(2)的第二振动信号；根据所述第一振动信号和所述第二振动信号进行耦合计算，以形成表征所述气体轴承(4)的气膜振动情况的耦合振动波形；根据所述耦合振动波形判定所述气体轴承(4)的磨损状态。本公开实施例能够有效地检测气体轴承的磨损情况。实施例能够有效地检测气体轴承的磨损情况。实施例能够有效地检测气体轴承的磨损情况。
【技术实现步骤摘要】
用于检测气体轴承磨损的方法及系统
[0001]本公开涉及轴承检测领域，尤其涉及一种用于检测气体轴承磨损的方法及系统。
技术介绍
[0002]轴承是旋转机械中重要的基础零部件，其功能主要有两种：一为支撑轴及其轴上零件的持续转动；二为减少转轴与支承之间的摩擦。
[0003]在离心机压缩机行业中，常用的轴承有滚动轴承、滑动轴承等。滚动轴承具有摩擦阻力小、起动灵敏、效率高等优点，但缺点是抗冲击能力差，不适应高转速环境。在高速运行时滚动轴承的滚珠与轴承外圈之间存在严重摩擦，并自始至终存在接触摩擦。基于润滑油的滑动轴承在高精度、重载、带冲击等场合有良好的适应性，但其受结构限制，必须配置润滑系统和进行相应密封，并且受油污环境的影响而不利于轴承振动检测。
[0004]随着离心压缩机小型化的发展趋势，行业对轴承提出越来越高的要求，不仅要求其能以较高的转速运转，还要求其能拥有极高的旋转精度。其中，气浮轴承因其摩擦损耗小、极高转速下几乎无摩擦、高温稳定性好、振动小、不需要润滑油等一系列优点而被采用，但是由于压缩机在启停阶段对轴承会有一定的磨损，因此需要检测轴承磨损情况。
[0005]气浮轴承根据润滑气膜生成机理的不同分为静压气体轴承和动压气体轴承。静压气体轴承是利用外部气源给轴承供气产生压力支承载荷，动压气体轴承则是利用气体在轴与轴承内表面间的楔形空间产生的压力气膜来支承载荷。由于动压气体轴承在压缩机启停时与转子存在机械摩擦，磨损严重时会产生很大的振动，因此需要进行轴承磨损检验。
[0006]在相关技术中，气体轴承磨损测量通常是采用测量压缩机整机的振动情况或者转子的振动情况来判断轴承是否磨损以及磨损程度。由于轴承与转子之间存在气膜，采用测量压缩机整机振动的方法无法准确反映出转子的振动以及轴承的磨损情况。而由于气膜支撑效应无法进行轴承磨损情况监测，采用测量转子振动的方法仅能进行转子稳定性的检测，难以进行有效判断轴承本身的磨损。
技术实现思路
[0007]有鉴于此，本公开实施例提供一种用于检测气体轴承磨损的方法及系统，能够有效地检测气体轴承的磨损情况。
[0008]在本公开的一个方面，提供一种用于检测气体轴承磨损的方法，所述气体轴承对转子进行支撑，所述方法包括：
[0009]分别获取所述气体轴承的第一振动信号和所述转子的第二振动信号；
[0010]根据所述第一振动信号和所述第二振动信号进行耦合计算，以形成表征所述气体轴承的气膜振动情况的耦合振动波形；
[0011]根据所述耦合振动波形判定所述气体轴承的磨损状态。
[0012]在一些实施例中，所述气体轴承安装在轴承支座上，且所述气体轴承用于对所述转子进行径向支撑；
[0013]分别获取所述气体轴承的第一振动信号和所述转子的第二振动信号的步骤包括：
[0014]通过接触式振动传感器采集所述轴承支座的径向振动信号作为所述气体轴承的第一振动信号；
[0015]通过非接触式振动传感器采集所述转子的径向振动信号作为所述转子的第二振动信号。
[0016]在一些实施例中，所述接触式振动传感器包括加速度传感器；采集所述轴承支座的径向振动信号的步骤包括：
[0017]通过所述加速度传感器采集所述轴承支座的径向振动信号，以确定所述气体轴承在不同时间的振动位移量；
[0018]所述非接触式振动传感器包括电涡流传感器；采集所述转子的径向振动信号的步骤包括：
[0019]通过所述电涡流传感器采集所述转子的径向振动信号，以确定所述转子在不同时间的振动位移量。
[0020]在一些实施例中，所述气体轴承、所述转子和所述轴承支座均设置在离心式压缩机的机壳内，在采集所述第一振动信号和所述第二振动信号之前，还包括：
[0021]在安装所述离心式压缩机的过程中，将所述加速度传感器固定设置在所述轴承支座上，并使所述加速度传感器的信号线穿过所述轴承支座和所述机壳与所述机壳外部的控制器连接，以及将所述电涡流传感器的检测端邻近所述转子设置，并使所述电涡流传感器的信号线穿过所述机壳与所述控制器连接。
[0022]在一些实施例中，耦合计算步骤包括：
[0023]对所述第一振动信号对应的振动位移量和所述第二振动信号对应的振动位移量进行加权计算，并振动位移量计算值形成所述耦合振动波形。
[0024]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0025]在所述气体轴承的一个运行周期内，分别形成在所述转子的启动过程和停止过程的耦合振动波形；
[0026]计算所述转子的启动过程和停止过程的耦合振动波形的振幅差值，以确定所述气体轴承在一个运行周期的磨损量。
[0027]在一些实施例中，所述方法还包括：
[0028]根据所述气体轴承的第一振动信号形成所述气体轴承的振动波形；
[0029]根据所述转子的第二振动信号形成所述转子的振动波形。
[0030]在本公开的一个方面，提供一种用于检测气体轴承磨损的系统，所述气体轴承对转子进行支撑，包括：控制器，所述控制器被配置为运行计算机指令以执行前述的方法。
[0031]在一些实施例中，所述气体轴承安装在轴承支座上，且所述气体轴承用于对所述转子进行径向支撑；所述系统还包括：
[0032]接触式振动传感器，用于采集所述轴承支座的径向振动信号作为所述轴承的第一振动信号；
[0033]非接触式振动传感器，用于采集所述转子的径向振动信号作为所述转子的第二振动信号。
[0034]在一些实施例中，所述接触式振动传感器包括加速度传感器，所述非接触式振动
传感器包括电涡流传感器。
[0035]在一些实施例中，所述气体轴承、所述转子和所述轴承支座均设置在离心式压缩机的机壳内，所述控制器位于所述机壳外，所述加速度传感器固定设置在所述轴承支座上，且所述加速度传感器的信号线穿过所述轴承支座和所述机壳与所述控制器连接，所述电涡流传感器的检测端邻近所述转子设置，且所述电涡流传感器的信号线穿过所述机壳与所述控制器连接。
[0036]在一些实施例中，所述转子位于定子的径向内侧，且所述接触式振动传感器与所述非接触式振动传感器位于所述定子的同侧。
[0037]因此，根据本公开实施例，通过获取转子的振动信号以及支撑转子的气体轴承的振动信号，并根据两种振动信号进行耦合计算来形成表征气体轴承的气膜振动情况的耦合振动波形，当气体轴承发生磨损时，可以通过耦合振动波形体现出来，因此可根据该波形来有效地判断气体轴承的磨损状态，从而使气体轴承在过度磨损时及时地对其进行更换。
附图说明
[0038]构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
[0039]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
[0040]图1是根据本公开用于检测气体轴承磨损的方法的一些实施例的流程示意图；
[0041]图2是应用本公开用于检测气体轴承磨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于检测气体轴承磨损的方法，所述气体轴承(4)对转子(2)进行支撑，其特征在于，所述方法包括：分别获取所述气体轴承(4)的第一振动信号和所述转子(2)的第二振动信号；根据所述第一振动信号和所述第二振动信号进行耦合计算，以形成表征所述气体轴承(4)的气膜振动情况的耦合振动波形；根据所述耦合振动波形判定所述气体轴承(4)的磨损状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体轴承(4)安装在轴承支座(5)上，且所述气体轴承(4)用于对所述转子(2)进行径向支撑；分别获取所述气体轴承(4)的第一振动信号和所述转子(2)的第二振动信号的步骤包括：通过接触式振动传感器(6)采集所述轴承支座(5)的径向振动信号作为所述气体轴承(4)的第一振动信号；通过非接触式振动传感器(7)采集所述转子(2)的径向振动信号作为所述转子(2)的第二振动信号。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述接触式振动传感器(6)包括加速度传感器(61)；采集所述轴承支座(5)的径向振动信号的步骤包括：通过所述加速度传感器(61)采集所述轴承支座(5)的径向振动信号，以确定所述气体轴承(4)在不同时间的振动位移量；所述非接触式振动传感器(7)包括电涡流传感器(71)；采集所述转子(2)的径向振动信号的步骤包括：通过所述电涡流传感器(71)采集所述转子(2)的径向振动信号，以确定所述转子(2)在不同时间的振动位移量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述气体轴承(4)、所述转子(2)和所述轴承支座(5)均设置在离心式压缩机的机壳(1)内，在采集所述第一振动信号和所述第二振动信号之前，还包括：在安装所述离心式压缩机的过程中，将所述加速度传感器(61)固定设置在所述轴承支座(5)上，并使所述加速度传感器(61)的信号线穿过所述轴承支座(5)和所述机壳(1)与所述机壳(1)外部的控制器(10)连接，以及将所述电涡流传感器(71)的检测端邻近所述转子(2)设置，并使所述电涡流传感器(71)的信号线穿过所述机壳(1)与所述控制器(10)连接。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，耦合计算步骤包括：对所述第一振动信号对应的振动位移量和所述第二振动信...
【专利技术属性】
技术研发人员：张治平，刘华，钟瑞兴，陈玉辉，叶文腾，
申请(专利权)人：珠海格力电器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。