CN106705913B - 一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法 - Google Patents

一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法，主要由系统初始化、轴承振动数据采集、油膜建立前数据采集以及数据分析判断构成，本发明在设备没有运行时，实时检测轴承的位置，通过和之前标定的轴承零位进行比较，判断油膜是否建立，当判断油膜轴承以建立后，发出油膜轴承已建立的开关量信号，控制系统接到该信号后方可运行电机，从而彻底解决了由于没有建立油膜在设备启动是对设备的损坏问题。

Description

一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法
技术领域
本发明涉及轴承监测，具体是一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法。
背景技术
在工厂里，大的油膜轴承电机在运转前，都是通过高压油回路，强迫建立油膜，通过润滑油将轴抬起到一定位置，保证电机在运行时，轴承和轴承座之间通不会产生摩擦而损坏设备，轴承抬没有抬起、抬起多高没有检测的手段，控制时只根据高压油的反馈信号确定是否可运转，在实际应用中，由于没有轴承实际位置的反馈，当高压油回来出现问题时，没有建立油膜，轴承同轴套在接触状态下系统运行，造成轴承套磨损，降低了轴承的使用寿命。
对于油膜轴承设备的状态监控目前主要通过位移传感器检测轴承的振动情况，该检测方式是检测轴承在运行时位移的变化量，该量为交流变化量，该量的大小，反映出轴承运行的状态好坏。
设备位置的检测保护在实际的应用中是通过位移传感器和位移检测仪表来实现的，检测的为实际位置值，为直流量，实际位置值同设定的报警值进行比较，当大于报警值后，发出设备报警信号。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法，其具体包括以下步骤：
1)系统初始化；
2)轴承振动数据采集，轴振动数据是通过将轴位移传感器检测的轴位移值，通过轴振动监测仪表的模拟量输入信号进入仪表，该信号进入仪表后分为两路处理，一路信号直接进入CPU用于计算轴的实际位置，另外一路经过相应的滤波电路，将直流分量滤除后，剩余的交流分量进入CPU用于计算单位时间内轴位置的最大变化量(轴振动)；
3)油膜建立前数据采集，首先在轴承上方距中心线两侧45度角的位置，安装两个位移传感器(DS1和DS2)，位移传感器DS1和DS2检测的位移分别为HL0和HR0，相应的计算出轴承距顶部的距离H0≈1.414(HL0+HR0)/2，此时由于没有建立油膜，轴承同轴套接触，轴承和轴套间的距离为0，此时的油膜厚度Hoil＝0；
4)数据分析判断，通过CPU实现轴承振动数据、轴承位置以及油膜厚度进行判断；
5)当步骤4中出现轴承振动数据数据超过阈值时，CPU控制报警器报警或控制轴停转；
6)当步骤4中出现油膜厚度未达到设定值时，CPU控制显示设备实现显示或控制控制轴停转；
7)当步骤4中出现轴承振动数据数据未超过阈值以及油膜厚度达到设定值时，则CPU实现输出油膜数据建立，当膜厚度达到设定值时，实现油膜建立后数据采集，传感器传感器DS1和DS2检测的位移分别为HL1和HR1，相应计算处轴承距顶部的距离H1≈1.414(HL1+HR1)/2，此时的油膜厚度Hoil＝H0-H1；并通过CPU控制显示设备实现显示。
作为本发明进一步的方案：所述报警器采用声光报警设备。
作为本发明再进一步的方案：所述显示设备采用LCD显示屏。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在设备没有运行时，实时检测轴承的位置，通过和之前标定的轴承零位进行比较，判断油膜是否建立，当判断油膜轴承以建立后，发出油膜轴承已建立的开关量信号，控制系统接到该信号后方可运行电机，从而彻底解决了由于没有建立油膜在设备启动是对设备的损坏问题。
附图说明
图1为本发明中油膜未建立状态图。
图2为本发明中油膜已经建立状态图。
图3为本发明一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例1中，一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法，其具体包括以下步骤：
1)系统初始化；
2)轴承振动数据采集，轴振动数据是通过将轴位移传感器检测的轴位移值，通过轴振动监测仪表的模拟量输入信号进入仪表，该信号进入仪表后分为两路处理，一路信号直接进入CPU用于计算轴的实际位置，另外一路经过相应的滤波电路，将直流分量滤除后，剩余的交流分量进入CPU用于计算单位时间内轴位置的最大变化量(轴振动)；
3)首先在轴承上方距中心线两侧45度角的位置，安装两个位移传感器(DS1和DS2)，位移传感器DS1和DS2检测的位移分别为HL0和HR0，相应的计算出轴承距顶部的距离H0≈1.414(HL0+HR0)/2，此时由于没有建立油膜，轴承同轴套接触，轴承和轴套间的距离为0，此时的油膜厚度Hoil＝0；
4)数据分析判断，通过CPU实现轴承振动数据、轴承位置以及油膜厚度进行判断；
5)当步骤4中出现轴承振动数据数据超过阈值时，CPU控制报警器报警；
6)当步骤4中出现油膜厚度未达到设定值时，CPU控制显示设备实现显示；
7)当步骤4中出现轴承振动数据数据未超过阈值以及油膜厚度达到设定值时，则CPU实现输出油膜数据建立，当膜厚度达到设定值时，实现油膜建立后数据采集，传感器传感器DS1和DS2检测的位移分别为HL1和HR1，相应计算处轴承距顶部的距离H1≈1.414(HL1+HR1)/2，此时的油膜厚度Hoil＝H0-H1；并通过CPU控制显示设备实现显示。
本发明实施例2中一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法，其具体包括以下步骤:
1)系统初始化；
2)轴承振动数据采集，轴振动数据是通过将轴位移传感器检测的轴位移值，通过轴振动监测仪表的模拟量输入信号进入仪表，该信号进入仪表后分为两路处理，一路信号直接进入CPU用于计算轴的实际位置，另外一路经过相应的滤波电路，将直流分量滤除后，剩余的交流分量进入CPU用于计算单位时间内轴位置的最大变化量(轴振动)；
3)油膜建立前数据采集，首先在轴承上方距中心线两侧45度角的位置，安装两个位移传感器(DS1和DS2)，位移传感器DS1和DS2检测的位移分别为HL0和HR0，相应的计算出轴承距顶部的距离H0≈1.414(HL0+HR0)/2，此时由于没有建立油膜，轴承同轴套接触，轴承和轴套间的距离为0，此时的油膜厚度Hoil＝0；
4)数据分析判断，通过CPU实现轴承振动数据、轴承位置以及油膜厚度进行判断；
5)当步骤4中出现轴承振动数据数据超过阈值时，CPU控制轴停转；
6)当步骤4中出现油膜厚度未达到设定值时，CPU控制控制轴停转；
7)当步骤4中出现轴承振动数据数据未超过阈值以及油膜厚度达到设定值时，则CPU实现输出油膜数据建立，当膜厚度达到设定值时，实现油膜建立后数据采集，传感器传感器DS1和DS2检测的位移分别为HL1和HR1，因为轴的半径r远大于HL1和HR1，相应计算处轴承距顶部的距离H1≈1.414(HL1+HR1)/2，此时的油膜厚度Hoil＝H0-H1；并通过CPU控制显示设备实现显示。
所述报警器采用声光报警设备。
所述显示设备采用LCD显示屏。
本发明的工作原理是：本发明在设备没有运行时，实时检测轴承的位置，通过和之前标定的轴承零位进行比较，判断油膜是否建立，当判断油膜轴承以建立后，发出油膜轴承已建立的开关量信号，控制系统接到该信号后方可运行电机，从而彻底解决了由于没有建立油膜在设备启动是对设备的损坏问题。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种油膜轴承油膜厚度在线检测方法，其特征在于，其具体包括以下步骤：
1)系统初始化；
2)轴承振动数据采集，轴振动数据是通过将轴位移传感器检测的轴位移值，通过轴振动监测仪表的模拟量输入信号进入仪表，该信号进入仪表后分为两路处理，一路信号直接进入CPU用于计算轴的实际位置，另外一路经过相应的滤波电路，将直流分量滤除后，剩余的交流分量进入CPU用于计算单位时间内轴位置的最大变化量；
3)油膜建立前数据采集，首先在轴承上方距中心线两侧45度角的位置，安装两个位移传感器DS1和DS2，位移传感器DS1和DS2检测的位移分别为HL0和HR0，相应的计算出轴承距顶部的距离H0≈1.414(HL0+HR0)/2，此时由于没有建立油膜，轴承同轴套接触，轴承和轴套间的距离为0，此时的油膜厚度Hoil＝0；
4)数据分析判断，通过CPU实现轴承振动数据、轴承位置以及油膜厚度进行判断；
5)当步骤4中出现轴承振动数据数据超过阈值时，CPU控制报警器报警或控制轴停转；
6)当步骤4中出现油膜厚度未达到设定值时，CPU控制显示设备实现显示或控制控制轴停转；
7)当步骤4中出现轴承振动数据数据未超过阈值以及油膜厚度达到设定值时，则CPU实现输出油膜数据建立，当膜厚度达到设定值时，实现油膜建立后数据采集，传感器传感器DS1和DS2检测的位移分别为HL1和HR1，相应计算处轴承距顶部的距离H1≈1.414(HL1+HR1)/2，此时的油膜厚度Hoil＝H0-H1；并通过CPU控制显示设备实现显示。
2.根据权利要求1所述的油膜轴承油膜厚度在线检测方法，其特征在于，所述报警器采用声光报警设备。
3.根据权利要求1所述的油膜轴承油膜厚度在线检测方法，其特征在于，所述显示设备采用LCD显示屏。
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