CN108139296A - 用于监控用于支撑机器的旋转部件的滚动轴承的方法 - Google Patents

用于监控用于支撑机器的旋转部件的滚动轴承的方法 Download PDF

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Abstract

一种监控用于机器的旋转构件的滚动轴承的方法提供：随时间测量轴承或轴承周围区域的温度值；识别温度趋势中的温度峰值；以及如果峰值满足警报标准，例如在机器的十二个操作小时中出现五个峰值，则突出警报条件。

Description

用于监控用于支撑机器的旋转部件的滚动轴承的方法
本发明的目的是一种监控机器(例如纺织机器)的滚动轴承的方法，其旨在识别轴承与标称性能的偏差以避免其损坏。
众所周知，为了使车间(例如纺纱流水线)经济有利，需要使其连续工作而不会由于机器部件的突然损坏而中断。不幸的是，部件的损坏反而通常是不可预知的，并且恢复机器操作所需的维修通常涉及停止生产或多或少较长的时间间隔。
因此，通过在损坏出现之前执行计划干预或由监控系统控制的干预来及时干预工厂中的机器是非常重要的。这种维护管理方法被称为“预测性维护”。
在本申请人的国际申请PCT/IB 2015/053451中阐述的纺纱流水线的机器的物理量的监控系统落入这种背景技术。
通常，由于疲劳和磨损现象、使用条件(例如，缺乏足够的润滑)或者部件本身的制造缺陷(例如，存在微裂缝或者不符合尺寸和几何容差)，具有移动部的部件会意外损坏。
意外损坏最多地涉及的部件是用于旋转地支撑机器的轴的滚动轴承。
现今，这种轴承的监控系统是已知的，其通过测量由轴承本身触发的振动现象的振幅、频率或形状而能够通常在损坏事件出现之前的一个或两个小时预见部件损坏。
不幸的是，由于临时通知，这种系统不允许在最好的情况下计划机器和车间的停止，并且它们迫使操作者执行突然干预。
本发明的目的是准备一种监控机器(例如纺纱流水线的纺织机器)的滚动轴承的方法，其允许测量轴承与标称性能的偏差以便足够提前地预测损坏事件。
该目的由根据权利要求1所述的监控方法实现。其从属权利要求描述另一实施方式。
根据本发明的监控方法的特征和优点从根据附图通过非限制性实例给出的以下说明书中将变得显而易见，在附图中，为了清楚，参考纺纱流水线的机器。
具体地：
-图1示出了细纱机的锭子移动系统的示图；
-图2图解地示出了图1中的系统的移动单元；
-图3绘制了按照根据本发明的一个实施方式的方法的用于识别温度峰值的随时间的温度趋势；以及
-图4示出了用于图2中的移动单元的轴承的随时间的温度趋势。
为了公开内容的清晰，以下明确参考纺织机器，并且具体地，参考纺纱流水线的细纱机；然而，应理解，本发明可应用于任意机器。
例如，根据本发明的方法也可应用于用于工具机心轴的轴承、用于切割片材的机器构件的轴承(例如，用于展开片材卷或用于将其切割的旋转构件的轴承)、用于印刷机的辊的轴承、传送带的轴承。
然而，具体地，本发明可应用于纺纱流水线，例如，开清棉机(诸如，拔毛机、混合机、开棉机、混合装载机、大型装载机或棉丛混棉机)、梳理机、精梳机(诸如，并条机、成卷机或梳棉机)、纺纱机(诸如，粗纱机或细纱机)。
参考图1，细纱机包括多个竖直锭子2，多个竖直锭子沿着纵向轴线X对准地布置、通常组织为两个相对的组，用术语讲被称为细纱机的“库(bank)”。
预定数量的锭子2通过带4、4’围绕相应旋转轴线旋转地放置，该带进而通过包括电动机8且优选地包括空转轮10的移动单元6移动。
参考图2，每个移动单元6包括多个惰轮12a、12b、12c、12d，该惰轮与带4、4’啮合以使带朝向锭子2或朝向并排移动单元转向。
例如，所述惰轮12a-12d由单个板14支撑，优选地，以可调节方式支撑。
每个惰轮12a-12d包括用于旋转地支撑该惰轮的相应的滚动轴承。
根据本发明的监控系统包括与每个滚动轴承或者与以封闭方式定位的一组滚动轴承相关联的至少一个温度传感器16。
例如，温度传感器与惰轮12a-12d的支撑板14相关联。
温度传感器适于测量传感器本身周围的区域中的温度，并且监控系统通常包括多个温度传感器以及与所述温度传感器操作连接以用于评估所接收的信号的管理装置。
例如，温度传感器是热阻。
根据本发明，监控方法提供了收集包括由温度传感器测量的温度值的一组温度数据。
具体地，该组温度数据限定了所测量的温度随时间的趋势。
根据优选实施方式，优选地，以规则时间间隔(例如每分钟)测量温度。
根据替代实施方式，连续测量温度。
根据监控方法，还识别一预定时间间隔，例如等于12小时，在该预定时间间隔期间，细纱机保持预定工作条件，其在所述时间间隔期间保持不变。
此外，通过选择所测量的最后一个温度值以及以在所测量的最后一个温度值之前的预定时间间隔测量的一组温度数据的值，以规则间隔(例如每两个小时)评估所检测的温度。由此选择的温度值限定了值的选择。
换言之，通过考虑进行的最后一次测量以及最后一次测量之前的12小时中的测量来考虑温度趋势。这种趋势构成值的选择。
根据监控方法，还识别预定温度阈值DT，其例如包括在4℃到10℃之间，更优选地，包括在5℃到6℃之间(图3)。
基于所述预定温度间隔阈值，根据本发明的方法限定了温度峰值，其中，每当一次测量与一次时间连续的测量之间的温度差大于或等于间隔阈值时，在值的选择中识别温度峰值。
例如，如果间隔阈值被设为5℃，则每当一次测量与连续的一次测量之间的温度差大于或等于5℃时，在值的选择中识别温度峰值。
例如，根据图3的假设趋势，与在瞬间t1、t2、t3时测量的温度对应的值T1、T2、T3的选择仅突出一个峰值，这是因为只有差值T2－T1等于间隔阈值DT。
该峰值构成从轴承的标称性能偏离的异常，其在最佳条件下将趋于维持用于预定工作条件的恒定温度。
此外，按照根据本发明的方法，识别预定警报阈值数量Np，例如包括在4到6之间，例如等于5，基于其来发出警报条件的信号。
具体地，如果在值的选择中识别到等于或大于阈值数量的峰值数量，则引起警报条件，从而测量与通过这种测量涉及的滚动轴承的标称性能的偏差。这种评估构成警报标准的实例。
例如，如果在值的选择中识别到5个峰值，则监控方法提供发出警报条件的信号，这是因为测量到与用于开始维护过程的标称性能的偏差。
例如，图4涉及将根据本发明的监控方法应用于细纱机的滚动轴承的真实实验情况。
具体地，图4示出了根据时间(小时)的温度趋势(℃)。在上午8点时，在从前一晚的下午8:00至上午8:00的值的选择中测量到5个峰值p1-p5，从而生成警报信号。
当该方法应用于系统(例如纺纱流水线)的机器时，该系统优选地包括：存储装置，该存储装置操作地连接至所述温度传感器，以用于存储随时间测量的温度数据；以及电子管理装置，该电子管理装置操作地连接至存储装置且被编程为执行轴承的监控方法。
根据另一实施方式，系统位于工厂中，存储装置位于工厂中或相对于所述工厂远程定位，同时管理装置相对于所述工厂是远程的并且通常管理并评估来源于若干车间的数据。
创新地，根据本发明的监控方法允许相对于损坏事件良好地提前有效测量滚动轴承与标称性能的偏差，由此允许机器被最佳计划地停止以用于执行所需的维护操作。
显然，本领域技术人员可在不偏离如由所附权利要求限定的保护范围的情况下，对上述方法进行修改以满足可能需要。

Claims (11)

1.一种监控用于机器的构件的滚动轴承的方法，其中，所述方法提供：随时间测量所述轴承或所述轴承周围的区域的温度的值，由此构成随时间的温度趋势；在随时间的所述温度趋势中识别温度峰值；以及如果所述峰值满足警报标准，则突出警报条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，为了识别所述温度峰值，识别预定温度阈值(DT)，并且每当一次测量与一次时间连续的测量之间的温度差大于或等于所述间隔阈值(DT)时，识别温度峰值。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述间隔阈值(DT)包括在4℃到10℃之间，更优选地，在5℃到6℃之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，根据所述警报标准，识别预定警报阈值数量(Np)，并且如果峰值的数量被识别为等于或大于所述阈值数量(Np)，则发出警报条件的信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述阈值数量(Np)等于5。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，以离散时间间隔测量所述温度，例如每分钟测量所述温度。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，随时间连续测量所述温度。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，识别预定时间间隔，并且为了检测所述峰值，在最后一次测量之前的所述预定时间间隔中考虑所述温度趋势。
9.一种纺纱流水线的机器，例如，开清棉机(诸如，拔毛机、混合机、开棉机、混合装载机、大型装载机或棉丛混棉机)或梳理机或精梳机(诸如，并条机、成卷机或梳棉机)或纺纱机(诸如，粗纱机或细纱机)，包括由滚动轴承支撑的至少一个可旋转构件以及用于测量所述轴承或所述轴承周围的区域的温度的至少一个温度传感器。
10.纺纱流水线，包括：
-开清棉机(诸如，拔毛机、混合机、开棉机、混合装载机、大型装载机或棉丛混棉机)或梳理机或精梳机(诸如，并条机、成卷机或梳棉机)或纺纱机(诸如，粗纱机或细纱机)，包括由滚动轴承支撑的至少一个可旋转构件以及用于测量所述轴承或所述轴承周围的区域的温度的至少一个温度传感器；
-存储装置，操作地连接至所述温度传感器以用于存储随时间测量的温度数据；
-电子管理装置，操作地连接至所述存储装置且被编程为执行监控所述轴承的方法，其中，所述方法提供：随时间测量所述轴承或所述轴承周围的区域的温度的值，由此构成随时间的温度趋势；在随时间的所述温度趋势中识别温度峰值；以及如果所述峰值满足警报标准，则突出警报条件。
11.监控系统，包括：
纺纱流水线，位于纺织厂中，所述纺纱流水线包括开清棉机(诸如，拔毛机、混合机、开棉机、混合装载机、大型装载机或棉丛混棉机)或梳理机或精梳机(诸如，并条机、成卷机或梳棉机)或纺纱机(诸如，粗纱机或细纱机)，其中，所述机器包括由滚动轴承支撑的至少一个可旋转构件以及用于测量所述轴承或所述轴承周围的区域的温度的至少一个温度传感器；
-存储装置，操作地连接至所述温度传感器以用于存储随时间测量的温度数据；
-电子管理装置，操作地连接至所述存储装置并且相对于所述细纱机远程定位，所述管理装置被编程为执行监控所述轴承的方法，其中，所述方法提供：随时间测量所述轴承或所述轴承周围的区域的温度的值，由此构成随时间的温度趋势；在随时间的所述温度趋势中识别温度峰值；以及如果所述峰值满足警报标准，则突出警报条件。
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