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滚动轴承振动测量和故障分析装置及方法制造方法及图纸

技术编号:6510514 阅读:202 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种滚动轴承振动测量和故障分析装置及方法。本装置包括被测轴承安装装置、速度传感器、信号调理电路、数据采集设备和计算机,被测轴承安装在所述被测轴承安装装置的心轴上,所述速度传感器的传振杆以规定的压力置于被测轴承外圈外圆柱面的中部平面上,测量方向沿轴承径向且垂直于轴承的轴线,信号调理电路和数据采集设备连接到计算机;速度传感器测量轴承外圈的径向振动速度信号,将拾取到的轴承径向振动速度信号转换成相应的电信号,该电信号经信号调理电路处理后,输送到数据采集设备,由数据采集设备对调理后的信号进行A/D转换,转换成计算机能处理的数字信号,最后由计算机对数字信号进行分析和处理。本发明专利技术适用于实验室、轴承制造厂对成品轴承的生产检验与用户验收。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴承检测与故障分析装置及方法,特别是一种。
技术介绍
滚动轴承是精密机械零件,广泛应用于航空航天、高铁、机床、车辆、冶金等国民经济诸多领域和国防建设。轴承是关键基础件,是旋转机械不可缺少的支承和传递动力的元件。轴承质量好坏直接影响其配套主机和装备的精度与性能。因此,对轴承质量进行控制, 可以减少经济损失和防止事故发生,增加国内轴承企业的竞争能力。振动和噪声性能与寿命和可靠性是滚动轴承的重要质量和性能指标。滚动轴承的寿命和可靠性理论是建立在材料滚动接触疲劳理论基础上的,随着材料和制造技术的进步,很多应用场合,如精密仪表,轿车和家用电器,对轴承振动和噪声特性的要求日趋严格, 已经上升为第一重要的质量指标。目前,国内轴承行业广泛使用的轴承速度型振动测量仪,如杭州轴承试验研究中心研制的BVT系列轴承振动(速度)测量仪、大连科汇轴承仪器有限公司研制的S07907V系列速度型轴承振动测量仪都是用模拟电路来实现对轴承的振动速度信号进行处理,仅完成单一参数(轴承振动速度有效值)的测量,且没有相应的分析功能,只能定量而不能定性地分析轴承质量水平。此外,其产品的灵活性差,功能扩展困难、升级成本高。而国外轴承公司,如SKF研制MVH 90C/200C轴承振动测试仪,采用数字量来处理信号,实现多参数来判别轴承振动,并具有数字信号分析功能。国内的轴承振动测量仪器仍然与国外的同类先进企业存在着较大的差距,产品的实际可靠性有待进一步的改进。专利技术的,将数字信号处理技术应用于滚动轴承振动测量和故障诊断,为微小型深沟球轴承减振降噪,提高轴承精度、性能、寿命和可靠性提供有力的手段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于为满足轴承制造厂以及实验室检验和分析轴承振动之需要,提供一种。运用虚拟仪器技术和数字信号处理技术对调理后的滚动轴承振动信号进行数字量处理,准确测量轴承振动速度有效值、振动速度峰值和振动速度波峰因数,并能对轴承的振动速度信号进行时域分析、FFT分析、包络谱分析、离散小波分析、小波包分析和HHT分析,有效提取轴承故障特征频率,故障判断准确,实际可靠性好。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是本专利技术提供了一种滚动轴承振动测量和故障分析装置包括被测轴承安装装置、速度传感器、信号调理电路、数据采集设备和计算机,被测轴承安装在所述被测轴承安装装置的心轴上,所述速度传感器的传振杆以规定的压力置于被测轴承外圈外圆柱面的中部平面上, 测量方向沿轴承径向且垂直于轴承的轴线,信号调理电路和数据采集设备连接到计算机;速度传感器测量轴承外圈的径向振动速度信号,将拾取到的轴承径向振动速度信号转换成相应的电信号,该电信号经信号调理电路处理后,输送到数据采集设备,由数据采集设备对调理后的信号进行A/D转换,转换成计算机能处理的数字信号,最后由计算机对数字信号进行分析和处理。本专利技术提供了一种滚动轴承振动测量和故障分析方法,对调理后的滚动轴承振动速度信号进行数字量处理和分析。计算轴承振动速度有效值、振动速度峰值和波峰因数, 并能对轴承的振动速度信号进行时域分析、FFT分析、包络谱分析、小波分析、小波包分析和 HHT分析,对轴承振动进行定量和定性地分析,准确判断故障轴承的故障原因。轴承振动速度有效值计算是利用离散信号的均方根值计算公式本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种滚动轴承振动测量和故障分析装置,包括被测轴承安装装置(5)、速度传感器(1)、信号调理电路(11)、数据采集设备(10)和计算机(9),其特征在于:被测轴承(2)安装在所述被测轴承安装装置(5)的心轴(3)上,所述速度传感器(1)的传振杆以规定的压力置于被测轴承外圈外圆柱面的中部平面上,测量方向沿轴承径向且垂直于轴承的轴线,信号调理电路(11)和数据采集设备(10)连接到计算机(9);速度传感器(1)测量轴承外圈的径向振动速度信号,将拾取到的轴承径向振动速度信号转换成相应的电信号,该电信号经信号调理电路(11)处理后,输送到数据采集设备(10),由数据采集设备(10)对调理后的信号进行A/D转换,转换成计算机(9)能处理的数字信号,最后由计算机(9)对数字信号进行分析和处理。

【技术特征摘要】
1.一种滚动轴承振动测量和故障分析装置,包括被测轴承安装装置(5)、速度传感器 (1)、信号调理电路(11)、数据采集设备(10)和计算机(9),其特征在于被测轴承(2)安装在所述被测轴承安装装置(5)的心轴(3)上,所述速度传感器(1)的传振杆以规定的压力置于被测轴承外圈外圆柱面的中部平面上,测量方向沿轴承径向且垂直于轴承的轴线,信号调理电路(11)和数据采集设备(10)连接到计算机(9);速度传感器(1)测量轴承外圈的径向振动速度信号,将拾取到的轴承径向振动速度信号转换成相应的电信号,该电信号经信号调理电路(11)处理后,输送到数据采集设备(10),由数据采集设备(10)对调理后的信号进行A/D转换,转换成计算机(9)能处理的数字信号,最后由计算机(9)对数字信号进行分析和处理。2.根据权利要求1所述的滚动轴承振动测量和故障分析装置,其特征在于所述被测轴承安装装置(5),包括主轴(4)、电机(7)、变频器(8)、心轴(3)、垂直滑块(13)、垂直锁紧手柄(14)、手轮(12)、水平滑体(16)、水平锁紧手柄(17)、旋钮(15),由联轴器连接主轴(4) 和电机(7),通过电缆将变频器(8)与电机(7)相连;将被测轴承(2)和与之相应的心轴(3) 安装在主轴(4)锥孔中,松开垂直锁紧手柄(14)和水平锁紧手柄(17),调节旋钮(15),使水平滑体(16)前后移动,完成速度传感器(1)的水平位置调整,用手轮(12)升起或下降垂直滑块(13),调整速度传感器(1)的垂直位置调整,使速度传感器(1)的传振杆以规定的压力置于被测轴承(2)外圈外圆柱面的中部平面上,传感器水平和垂直位置调整好后,锁定垂直锁紧手柄(14)和水平锁紧手柄(17),通过变频器(8)调节主轴(4)转速,从而使主轴(4)带动被测轴承(2)以恒定转速旋转。3.根据权利要求1所述的滚动轴承振动测量和故障分析装置,其特征在于所述信号调理电路(11 ),由隔离放大器依次连接运算放大器、集成状态变量滤波器和集成程控放大器构成;速度传感器拾取的轴承振动速度信号首先经隔离放大器放大后,然后由运算放大器放大后,输送给集成状态变量滤波器对信号进行预滤波,再将滤波后的信号输送给程控放大器放大信号,最后将放大后的信号输送给数据采集卡。4.一种滚动轴承振动测量和故障分析方法,采用权利要求1所述滚动轴承振动测量和故障分析装置进行测试和分析,其特征在于对调理后的滚动轴承振动速度信号进行数字量分析和处理,计算轴承振动速度有效值X腿、振动速度峰值式》t和波峰因数X,并能对轴承的振动速度信号进行时域分析、FFT分析、包络谱分析、小波分析、小波包分析和HHT分析,对轴承振动进行定量和定性...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑敏余光伟王成龙李俊朱贸刘江山
申请(专利权)人:上海大学
类型:发明
国别省市:31

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