軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法、剩余壽命診斷裝置和軸承診斷系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法、剩余壽命診斷裝置和軸承診斷系統(tǒng)，更為詳細(xì)地，涉及如下的軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法、剩余壽命診斷裝置和軸承診斷系統(tǒng):在插入用戶機(jī)械裝置的軸承中，可以基于疲勞擴(kuò)展而在軸承發(fā)生損壞之前預(yù)測(cè)剩余壽命。
【背景技術(shù)】
[0002]在煉鐵廠或造紙廠等使用了大量的用軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)自如地支撐的輥。在這樣的工廠中，利用振動(dòng)傳感器等監(jiān)視并診斷軸承的壽命，并進(jìn)行部件更換計(jì)劃、向軸承制造商征求報(bào)價(jià)和訂單。但是，在不以軸承為專門業(yè)務(wù)的工廠的診斷中出于設(shè)備或技術(shù)性的問題，有時(shí)會(huì)難以診斷出準(zhǔn)確的軸承壽命，一般為了應(yīng)對(duì)突發(fā)性的事故庫存有大量的更換用軸承。并且，軸承制造商為了應(yīng)對(duì)變化多端并且突發(fā)性的訂單，有必要儲(chǔ)備大量的庫存或銷售人員。
[0003]為了處理這種問題，提供了監(jiān)視.診斷系統(tǒng)以及其方法，其通過在用戶使用的軸承上安裝傳感器，測(cè)定軸承的振動(dòng)波形、溫度、圖像等，在遠(yuǎn)程位置捕捉傳感器發(fā)送的信號(hào)，來監(jiān)測(cè)軸承的狀況，使得軸承制造商能遠(yuǎn)距離進(jìn)行軸承的壽命診斷(例如參照專利文獻(xiàn)
I。)。專利文獻(xiàn)I以期實(shí)現(xiàn):通過檢測(cè)軸承的異常初始狀態(tài)，在軸承損壞擴(kuò)大之前停止機(jī)械設(shè)備，防止給制造的產(chǎn)品帶來影響以及附屬設(shè)備的重大損壞，同時(shí)還能提前進(jìn)行更換所需的軸承的訂單，以順利地實(shí)施更換，而且還能最優(yōu)化所需的更換軸承的數(shù)量，以提高倉庫管理效率。
[0004]并且，如果軸承材料發(fā)生疲勞，則會(huì)發(fā)生殘余奧氏體的馬氏體變態(tài)、位錯(cuò)密度的減少、壓縮殘留應(yīng)力的增加等軸承材料組織的變化。作為預(yù)測(cè)軸承的疲勞擴(kuò)展度的技術(shù)有通過利用X射線測(cè)定組織變化，來推測(cè)疲勞擴(kuò)展度的方法(例如參照專利文獻(xiàn)2。)。并且，已知有:雖不是軸承，但是通過渦電流測(cè)定由于加工變化導(dǎo)致奧氏體相變化為馬氏體相而產(chǎn)生的導(dǎo)磁率的變化，以預(yù)測(cè)奧氏體系不銹鋼制的被檢測(cè)物的疲勞度(例如參照專利文獻(xiàn)3。)。而且，已知有:能利用渦電流測(cè)定殘余奧氏體的減少量的軸承負(fù)載狀態(tài)診斷方法(例如參照專利文獻(xiàn)4。)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-356808號(hào)公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:日本特公昭63-34423號(hào)公報(bào)
[0009]專利文獻(xiàn)3:日本特開平8-248004號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)4:日本特開2004-198246號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]但是，專利文獻(xiàn)I的技術(shù)是利用軸承的振動(dòng)波形、溫度、圖像等來檢測(cè)有無異常的，如果軸承沒有產(chǎn)生異常，則該技術(shù)不能判斷軸承的狀態(tài)是否正常。因此，雖然可以防止軸承損壞和影響向制造產(chǎn)品放大以及附屬設(shè)備的重大損壞，但是不能將軸承損壞對(duì)制造產(chǎn)品產(chǎn)生的影響、附屬設(shè)備的事故發(fā)生降為零。并且，由于軸承損壞之后再訂購軸承，所以最壞的情況下，在用戶訂購之后交貨之前的期間必須停止設(shè)備，則出現(xiàn)了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率降低的問題。尤其是突發(fā)性地產(chǎn)生軸承損壞的情況下，有時(shí)用戶可能沒有存貨，設(shè)備停止會(huì)是長(zhǎng)期性的。
[0012]并且，由于預(yù)測(cè)軸承的疲勞擴(kuò)展度的專利文獻(xiàn)2的技術(shù)是用X射線測(cè)定了軸承材料的組織變化的，因此存在難以在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)會(huì)成為破壞檢測(cè)的問題。專利文獻(xiàn)3的技術(shù)為:以奧氏體系不銹鋼制的被檢測(cè)物為對(duì)象，測(cè)定從奧氏體相到馬氏體相的變化，但是滾動(dòng)軸承的情況下，疲勞產(chǎn)生的變化不僅僅是殘余奧氏體量的變化，因此只用渦電流測(cè)定導(dǎo)磁率的變化，不能準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)滾動(dòng)軸承的疲勞度。并且，在基于專利文獻(xiàn)4的技術(shù)中，雖然可以診斷軸承的負(fù)載狀態(tài)，但是不能推測(cè)剩余壽命。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述問題提出來的，其目的在于提供一種在可以在非破壞狀態(tài)下檢測(cè)用戶使用的軸承，并能預(yù)測(cè)軸承的剩余壽命的軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法、剩余壽命診斷裝置和軸承診斷系統(tǒng)。
[0014]本發(fā)明的上述目的通過下述的結(jié)構(gòu)達(dá)成。
[0015](I)預(yù)測(cè)插入在機(jī)械裝置中的軸承的剩余壽命的剩余壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于具備:在上述軸承靜止的狀態(tài)下利用渦電流測(cè)量裝置測(cè)量上述軸承的阻抗的工序；和基于測(cè)量的上述軸承的阻抗，求出上述軸承的剩余壽命的工序。
[0016](2)根據(jù)上述(I)所述的軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于上述軸承的剩余壽命是根據(jù)利用上述渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的上述軸承的使用前后的阻抗的測(cè)量值之差求出的。
[0017](3)根據(jù)上述(2)所述的軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于上述軸承的剩余壽命是根據(jù)下面兩個(gè)阻抗之差求出的:利用上述渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的、使用前上述軸承的軌道面或者滾動(dòng)面的阻抗;和利用上述渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的、使用后的上述軸承的上述軌道面或者上述滾動(dòng)面的阻抗。
[0018](4)根據(jù)上述(2)所述的軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于上述軸承的剩余壽命是根據(jù)下面兩個(gè)阻抗之差求出的:利用上述渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的、上述軸承的非負(fù)載圈的上述軌道面的阻抗;和利用上述渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的、使用后上述軸承的負(fù)載圈的上述軌道面的阻抗。
[0019](5)根據(jù)上述(2)所述的軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法，其特征在于上述軸承的剩余壽命是根據(jù)下面兩個(gè)阻抗之差求出的:利用上述渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的、上述軸承的端面的阻抗;和利用上述渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的、使用后上述軸承的上述負(fù)載圈的上述軌道面的阻抗。
[0020](6)預(yù)測(cè)插入在機(jī)械裝置中的軸承的剩余壽命的剩余壽命診斷裝置，其特征在于具備:渦電流測(cè)量裝置，其在上述軸承使用前后測(cè)量上述軸承的預(yù)定部位的阻抗；和診斷部，其根據(jù)測(cè)量的上述阻抗求出上述軸承的剩余壽命。
[0021](7)插入在用戶的機(jī)械裝置中的軸承的診斷系統(tǒng)，其特征在于具備:渦電流測(cè)量裝置，其在上述軸承靜止的狀態(tài)下測(cè)量上述軸承的預(yù)定部位的阻抗;軸承信息發(fā)送部，其將包括利用上述渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的上述軸承的阻抗和上述軸承的個(gè)體識(shí)別信息在內(nèi)的軸承信息發(fā)送至軸承制造商一側(cè);軸承信息接收部，其接收從上述軸承信息發(fā)送部發(fā)送的上述軸承信息;診斷部，其設(shè)在上述軸承制造商一側(cè)，并根據(jù)接收到的上述阻抗求出上述軸承的剩余壽命信息；壽命信息發(fā)送部，其將由上述診斷部求出的上述剩余壽命信息發(fā)送給上述用戶;和壽命信息接收部，其接受從上述壽命信息發(fā)送部發(fā)送的上述剩余壽命信息。
[0022](8)根據(jù)上述(7)所述的軸承診斷系統(tǒng)，其特征在于上述診斷部具備存儲(chǔ)有軸承信息和軸承的剩余壽命之間的相關(guān)信息的數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)上述數(shù)據(jù)庫和上述軸承信息接收部接收的上述軸承信息求出上述軸承的剩余壽命。
[0023](9)根據(jù)上述(7)所述的軸承診斷系統(tǒng)，其特征在于上述數(shù)據(jù)庫包括上述軸承的使用前后的阻抗之差，即阻抗距離信息和上述軸承的壽命信息之間的相關(guān)關(guān)系，參照該阻抗距離信息求出上述軸承的剩余壽命。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的軸承的剩余壽命預(yù)測(cè)方法以及剩余壽命診斷裝置，可以在非破壞狀態(tài)下利用渦電流測(cè)量裝置測(cè)量軸承的阻抗，檢測(cè)軸承表面、表層部的材料組織變化、硬度變化等，可以在軸承發(fā)生由于疲勞擴(kuò)展導(dǎo)致?lián)p壞之前預(yù)測(cè)軸承的損壞時(shí)機(jī)，即軸承的剩余壽命O
[0025]尤其是，可以根據(jù)軸承使用前后的阻抗測(cè)量值的差(阻抗距離)求出剩余壽命，以高精度地預(yù)測(cè)剩余壽命。
[0026]并且，根據(jù)本發(fā)明的軸承診斷系統(tǒng)，軸承制造商可以通過在遠(yuǎn)程位置接收用渦電流測(cè)量裝置測(cè)量的阻抗，并在診斷部分析，來預(yù)測(cè)軸承的剩余壽命。并且，可以在軸承實(shí)際發(fā)生故障之前將剩余壽命傳達(dá)給用戶。由此，用戶可以事先布置、更換軸承，能夠?qū)?duì)制造產(chǎn)品、附屬設(shè)備、生產(chǎn)計(jì)劃帶來的影響減小到最小限。進(jìn)而，可以事先設(shè)定軸承更換的生產(chǎn)線進(jìn)度，能削減維護(hù)費(fèi)用的同時(shí)還可以將設(shè)備停止時(shí)間最小化，以提高生產(chǎn)效率。再加上傳感器是在軸承靜止的狀態(tài)下測(cè)量的，因此相比軸承工作中的診斷更能準(zhǔn)確地進(jìn)行診斷。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明涉及的