CN104162749B - 多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法及用于该方法的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法，其通过检测不同设定转速下的丝杆转速波动和驱动电流波动来推断多滑铃高速球螺纹丝杆的工作状态。该方法可以客观、准确地判断多滑铃高速球螺纹丝杆的运行状态，具有可重复性和标准性。相应地，本发明还提供了用于上述多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法的装置。

Description

多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法及用于该方法的装置

技术领域

本发明涉及一种设备工作状态诊断方法及相关装置，尤其涉及一种丝杆工作状态诊断方法及相关装置。

背景技术

冷轧镀锌区域焊机采用大电流窄搭接焊机，焊机的核心驱动部件C型架小车装置采用由伺服电机驱动的多滑铃高速球螺纹丝杆，多滑铃高速球螺纹丝杆是一种高精度的球螺纹丝杆部件，而且由于其安装涉及轴向推力轴承的装配、多个滑铃之间的间隙配合、压板的安装紧固程度、连接的安装紧密性等多个方面，所以安装是否准确、精密调整是否达到最佳往往很难判断。

目前多滑铃高速球螺纹丝杆的工作状态是通过人工的方式判断的，即用手盘动多滑铃高速球螺纹丝杆，靠手感判断多滑铃高速球螺纹丝杆运行状态，进而对其安装状态进行判断。这种人工诊断的方式完全凭各人经验，主观成分大，精确度低，不同的维护人员诊断结果各不相同，而且无法在不同旋转速度下进行深层次诊断，导致多滑铃高速球螺纹丝杆安装后经常发生问题，造成焊机设备故障及多滑铃高速球螺纹丝杆损坏，焊机伺服电机及伺服放大器损坏，严重影响机组的生产。同类焊机多滑铃高速球螺纹丝杆安装后也经常发生此类问题。

图1显示了现有人工诊断多滑铃高速球螺纹丝杆工作状态的流程图。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法，该方法不同于人工判断，其具有标准化的特点，可在工业生产中反复使用，且判断准确度高，能够根据判断结果对多滑铃高速球螺纹丝杆采取适当的维护措施。

为达到上述发明目的，本发明提供了一种多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法，包括下列步骤：

（1）采用电机驱动多滑铃高速球螺纹丝杆转动，若多滑铃高速球螺纹丝杆转动则进行下一步，若其不转动，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的滑铃与推力轴承卡死，或多滑铃高速球螺纹丝杆的推力轴承具有滚珠排列和/或滚珠表面缺陷；

（2）电机驱动多滑铃高速球螺纹丝杆转动，以使其转速为最高额定速度的10-20%，检测多滑铃高速球螺纹丝杆的转速波动；若转速波动＞2%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的多个固定支点不在同一直线；若转速波动≤2%，则进行下一步；

（3）检测电机的电流波动，若电流波动＞5%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的多个滑铃之间具有串动，若电流波动≤5%，则进行下一步；

（4）提高多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的40-60%，检测多滑铃高速球螺纹丝杆的转速波动；若转速波动＞3%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的压板和/或防松垫安装过紧；若转速波动≤3%，则进行下一步；

（5）检测电机的电流波动，若电流波动＞7%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的润滑异常，若电流波动≤7%，则进行下一步；

（6）提高多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的90-100%，检测多滑铃高速球螺纹丝杆的转速波动；若转速波动＞5%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的皮带轮圆周度不佳；若转速波动≤5%，则进行下一步；

（7）检测电机的电流波动，若电流波动＞10%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的滑铃与负载连接端面贴合异常或是传动皮带的松紧度不佳，若电流波动≤10%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆工作状态正常。

进一步地，上述多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法的步骤（2）中，使多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的15%。

进一步地，上述多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法的步骤（4）中，使多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的50%。

进一步地，上述多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法的步骤（6）中，使多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的95%。

相应地，本发明还提供了用于上述多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法的装置，包括：

一多滑铃高速球螺纹丝杆；

一电机，其输出轴与所述多滑铃高速球螺纹丝杆的皮带轮通过皮带连接，以驱动多滑铃高速球螺纹丝杆的丝杆转动；

一编码器，用以测量丝杆的转速；

一放大器，其与所述电机连接；

一控制器，其与所述放大器连接，并与所述编码器数据连接；

一示波器，其与所述控制器数据连接，并与所述放大器连接；

所述控制器通过放大器向电机传输转速控制信号，以控制电机转速；所述放大器将接收到的转速控制信号传输至示波器，以在示波器上显示为可视的电流波形；所述编码器将测得的转速通过控制器传输至示波器，以在示波器上显示为可视的转速波形。

该装置的工作过程是：控制器按照设定速度控制放大器驱动电机旋转，电机输出轴通过皮带带动多滑铃高速球螺纹丝杆的皮带轮旋转，进而带动多滑铃高速球螺纹丝杆的丝杆旋转，编码器将旋转速度值传输至控制器，控制器将其传输给给示波器，示波器同时显示电机驱动电流和转速的波动趋势图，通过分析不同设定转速下的转速波动和电流波动来推断多滑铃高速球螺纹丝杆的工作状态。

本发明所述的多滑铃高速球螺纹丝杆的状态诊断方法，通过对丝杆转速的波动情况及驱动电流的变化趋势来客观精确判断其运行状态，具有工业上的可标准化、可重复性，保障了多滑铃高速球螺纹丝杆安装后运行的安全性，稳定设备运行状态。

附图说明

图1为现有多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法的流程图。

图2显示了为本发明所涉及的多滑铃高速球螺纹丝杆的结构。

图3显示了本发明所涉及的多滑铃高速球螺纹丝杆的固定支点。

图4为本发明所述的多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断设备在一种实施方式下的结构示意图。。

图5本发明所述的多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法的流程图。

具体实施方式

下面将根据具体实施例和说明书附图对本发明所述的多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法作进一步说明，但是具体实施例和相关说明并不构成对于本发明的技术方案的不当限定。

图2显示了冷轧镀锌区域搭接焊机的多滑铃高速球螺纹丝杆的立体结构。从图2中可以看出，该多滑铃高速球螺纹丝杆具有两个滑铃20，以及推力轴承21、设于滑铃20之间的连接杆22、压板23、防松垫24、滑铃与负载的连接端面26、丝杆本体轴27，此外还有图2中未示出的，显示于图4中的皮带轮3，图2中的“25”表示的是多滑铃高速球螺纹丝杆的润滑区域。

如图3所示，本实施例中的多滑铃高速球螺纹丝杆在工作时具有三个固定支点，分别为位于丝杆本体轴的两端和中部的固定块17、19和18。

图4显示了多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法所要使用的装置，其包括：多滑铃高速球螺纹丝杆1；电机10的输出轴与多滑铃高速球螺纹丝杆1的皮带轮3通过皮带5连接，以驱动多滑铃高速球螺纹丝杆1的丝杆转动；编码器4，用以测量丝杆的转速；放大器12与电机10连接；控制器13与放大器12连接，并与编码器4数据连接；示波器15与控制器13数据连接，并与放大器12连接；控制器13通过放大器12向电机10传输转速控制信号，以控制电机10的转速；放大器12将接收到的转速控制信号传输至示波器15，在示波器15上显示为可视的电流波形；编码器4将测得的转速通过控制器13传输至示波器15，在示波器15上显示为可视的转速波形。

采用上述装置按照如图5所示的步骤流程对多滑铃高速球螺纹丝杆状态进行诊断：

（1）采用电机10驱动多滑铃高速球螺纹丝杆1转动，若多滑铃高速球螺纹丝杆1转动则进行下一步，若其不转动，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆1的滑铃20与推力轴承21卡死，或多滑铃高速球螺纹丝杆1的推力轴承21具有滚珠排列和/或滚珠表面缺陷（即缺陷一）；

（2）电机10驱动多滑铃高速球螺纹丝杆1转动，以使其转速为最高额定速度的15%，检测多滑铃高速球螺纹丝杆1的转速波动；若转速波动＞2%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆1的三个固定支点（图3所示的17、18和19）不在同一直线（即缺陷二）；若转速波动≤2%，则进行下一步；

（3）检测电机10的电流波动，若电流波动＞5%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆1的两个滑铃20之间具有串动（即缺陷三），若电流波动≤5%，则进行下一步；

（4）提高多滑铃高速球螺纹丝杆1的转速为最高额定速度的50%，检测多滑铃高速球螺纹丝杆1的转速波动；若转速波动＞3%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆1的压板23和/或防松垫24安装过紧（即缺陷四）；若转速波动≤3%，则进行下一步；

（5）检测电机10的电流波动，若电流波动＞7%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆1的润滑区域25内发生润滑异常（即缺陷五），若电流波动≤7%，则进行下一步；

（6）提高多滑铃高速球螺纹丝杆1的转速为最高额定速度的95%，检测多滑铃高速球螺纹丝杆1的转速波动；若转速波动＞5%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆1的皮带轮3圆周度不佳（即缺陷六）；若转速波动≤5%，则进行下一步；

（7）检测电机10的电流波动，若电流波动＞10%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆1的滑铃20与负载连接端面26贴合异常或是传动皮带5的松紧度不佳（即缺陷七），若电流波动≤10%，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆1工作状态正常。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质范围内，对以上所述实施例的变化或变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (5)

1.一种多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)采用电机驱动多滑铃高速球螺纹丝杆转动，若多滑铃高速球螺纹丝杆转动则进行下一步，若其不转动，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的滑铃与推力轴承卡死，或多滑铃高速球螺纹丝杆的推力轴承具有滚珠排列和/或滚珠表面缺陷；

(2)电机驱动多滑铃高速球螺纹丝杆转动，以使其转速为最高额定速度的10-20％，检测多滑铃高速球螺纹丝杆的转速波动；若转速波动＞2％，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的多个固定支点不在同一直线；若转速波动≤2％，则进行下一步；

(3)保持步骤(2)中多滑铃高速球螺纹丝杆转动的转速，检测电机的电流波动，若电流波动＞5％，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的多个滑铃之间具有串动，若电流波动≤5％，则进行下一步；

(4)提高多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的40-60％，检测多滑铃高速球螺纹丝杆的转速波动；若转速波动＞3％，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的压板和/或防松垫安装过紧；若转速波动≤3％，则进行下一步；

(5)保持步骤(4)中多滑铃高速球螺纹丝杆转动的转速，检测电机的电流波动，若电流波动＞7％，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的润滑异常，若电流波动≤7％，则进行下一步；

(6)提高多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的90-100％，检测多滑铃高速球螺纹丝杆的转速波动；若转速波动＞5％，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的皮带轮圆周度不佳；若转速波动≤5％，则进行下一步；

(7)保持步骤(6)中多滑铃高速球螺纹丝杆转动的转速，检测电机的电流波动，若电流波动＞10％，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆的滑铃与负载连接端面贴合异常或是传动皮带的松紧度不佳，若电流波动≤10％，则判断多滑铃高速球螺纹丝杆工作状态正常。

2.如权利要求1所述的多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法，其特征在于，步骤(2)中，使多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的15％。

3.如权利要求1所述的多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法，其特征在于，步骤(4)中，使多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的50％。

4.如权利要求1所述的多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法，其特征在于，步骤(6)中，使多滑铃高速球螺纹丝杆的转速为最高额定速度的95％。

5.用于如权利要求1所述的多滑铃高速球螺纹丝杆状态诊断方法的装置，其特征在于，包括：

一多滑铃高速球螺纹丝杆；

一电机，其输出轴与所述多滑铃高速球螺纹丝杆的皮带轮通过皮带连接，以驱动多滑铃高速球螺纹丝杆的丝杆转动；

一编码器，用以测量丝杆的转速；

一放大器，其与所述电机连接；

一控制器，其与所述放大器连接，并与所述编码器数据连接；

一示波器，其与所述控制器数据连接，并与所述放大器连接；

所述控制器通过放大器向电机传输转速控制信号，以控制电机转速；所述放大器将接收到的转速控制信号传输至示波器，以在示波器上显示为可视的电流波形；所述编码器将测得的转速通过控制器传输至示波器，以在示波器上显示为可视的转速波形。