軸承的剩余壽命預(yù)測方法、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)測方法、剩余壽命診斷裝置和軸承診斷系統(tǒng)，更為詳細地，涉及如下的軸承的剩余壽命預(yù)測方法、剩余壽命診斷裝置和軸承診斷系統(tǒng):在插入用戶機械裝置的軸承中，可以基于疲勞擴展而在軸承發(fā)生損壞之前預(yù)測剩余壽命。
【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)動自如地支撐的輥。在這樣的工廠中，利用振動傳感器等監(jiān)視并診斷軸承的壽命，并進行部件更換計劃、向軸承制造商征求報價和訂單。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，有時會難以診斷出準確的軸承壽命，一般為了應(yīng)對突發(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)對變化多端并且突發(fā)性的訂單，有必要儲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，測定軸承的振動波形、溫度、圖像等，在遠程位置捕捉傳感器發(fā)送的信號，來監(jiān)測軸承的狀況，使得軸承制造商能遠距離進行軸承的壽命診斷(例如參照專利文獻
I。)。專利文獻I以期實現(xiàn):通過檢測軸承的異常初始狀態(tài)，在軸承損壞擴大之前停止機械設(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，同時還能提前進行更換所需的軸承的訂單，以順利地實施更換，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，則會發(fā)生殘余奧氏體的馬氏體變態(tài)、位錯密度的減少、壓縮殘留應(yīng)力的增加等軸承材料組織的變化。作為預(yù)測軸承的疲勞擴展度的技術(shù)有通過利用X射線測定組織變化，來推測疲勞擴展度的方法(例如參照專利文獻2。)。并且，已知有:雖不是軸承，但是通過渦電流測定由于加工變化導(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)測奧氏體系不銹鋼制的被檢測物的疲勞度(例如參照專利文獻3。)。而且，已知有:能利用渦電流測定殘余奧氏體的減少量的軸承負載狀態(tài)診斷方法(例如參照專利文獻4。)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2001-356808號公報
[0008]專利文獻2:日本特公昭63-34423號公報
[0009]專利文獻3:日本特開平8-248004號公報
[0010]專利文獻4:日本特開2004-198246號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]但是，專利文獻I的技術(shù)是利用軸承的振動波形、溫度、圖像等來檢測有無異常的，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，有時用戶可能沒有存貨，設(shè)備停止會是長期性的。
[0012]并且，由于預(yù)測軸承的疲勞擴展度的專利文獻2的技術(shù)是用X射線測定了軸承材料的組織變化的，因此存在難以在現(xiàn)場進行測定，同時會成為破壞檢測的問題。專利文獻3的技術(shù)為:以奧氏體系不銹鋼制的被檢測物為對象，測定從奧氏體相到馬氏體相的變化，但是滾動軸承的情況下，疲勞產(chǎn)生的變化不僅僅是殘余奧氏體量的變化，因此只用渦電流測定導(dǎo)磁率的變化，不能準確地預(yù)測滾動軸承的疲勞度。并且，在基于專利文獻4的技術(shù)中，雖然可以診斷軸承的負載狀態(tài)，但是不能推測剩余壽命。
[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)下檢測用戶使用的軸承，并能預(yù)測軸承的剩余壽命的軸承的剩余壽命預(yù)測方法、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)達成。
[0015](I)預(yù)測插入在機械裝置中的軸承的剩余壽命的剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于具備:在上述軸承靜止的狀態(tài)下利用渦電流測量裝置測量上述軸承的阻抗的工序；和基于測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)利用上述渦電流測量裝置測量的上述軸承的使用前后的阻抗的測量值之差求出的。
[0017](3)根據(jù)上述(2)所述的軸承的剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于上述軸承的剩余壽命是根據(jù)下面兩個阻抗之差求出的:利用上述渦電流測量裝置測量的、使用前上述軸承的軌道面或者滾動面的阻抗;和利用上述渦電流測量裝置測量的、使用后的上述軸承的上述軌道面或者上述滾動面的阻抗。
[0018](4)根據(jù)上述(2)所述的軸承的剩余壽命預(yù)測方法，其特征在于上述軸承的剩余壽命是根據(jù)下面兩個阻抗之差求出的:利用上述渦電流測量裝置測量的、上述軸承的非負載圈的上述軌道面的阻抗;和利用上述渦電流測量裝置測量的、使用后上述軸承的負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)測方法，其特征在于上述軸承的剩余壽命是根據(jù)下面兩個阻抗之差求出的:利用上述渦電流測量裝置測量的、上述軸承的端面的阻抗;和利用上述渦電流測量裝置測量的、使用后上述軸承的上述負載圈的上述軌道面的阻抗。
[0020](6)預(yù)測插入在機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:渦電流測量裝置，其在上述軸承使用前后測量上述軸承的預(yù)定部位的阻抗；和診斷部，其根據(jù)測量的上述阻抗求出上述軸承的剩余壽命。
[0021](7)插入在用戶的機械裝置中的軸承的診斷系統(tǒng)，其特征在于具備:渦電流測量裝置，其在上述軸承靜止的狀態(tài)下測量上述軸承的預(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量裝置測量的上述軸承的阻抗和上述軸承的個體識別信息在內(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)下利用渦電流測量裝置測量軸承的阻抗，檢測軸承表面、表層部的材料組織變化、硬度變化等，可以在軸承發(fā)生由于疲勞擴展導(dǎo)致?lián)p壞之前預(yù)測軸承的損壞時機，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量值的差(阻抗距離)求出剩余壽命，以高精度地預(yù)測剩余壽命。
[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程位置接收用渦電流測量裝置測量的阻抗，并在診斷部分析，來預(yù)測軸承的剩余壽命。并且，可以在軸承實際發(fā)生故障之前將剩余壽命傳達給用戶。由此，用戶可以事先布置、更換軸承，能夠?qū)χ圃飚a(chǎn)品、附屬設(shè)備、生產(chǎn)計劃帶來的影響減小到最小限。進而，可以事先設(shè)定軸承更換的生產(chǎn)線進度，能削減維護費用的同時還可以將設(shè)備停止時間最小化，以提高生產(chǎn)效率。再加上傳感器是在軸承靜止的狀態(tài)下測量的，因此相比軸承工作中的診斷更能準確地進行診斷。
【附圖說明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明涉及的