滾動軸承壽命及可靠性應用研究進展
?發(fā)布時間:2021-07-01 ?? ?作者:科泰軸承
隨著工業(yè)大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)的興起啸席,軸承壽命及其健康檢測的研究將被推向新的高度,基于大數(shù)據(jù)對其進行健康狀態(tài)的評估及運行狀態(tài)的預測等研究將有助于提高軸承設備的可靠性,避免軸承健康狀態(tài)的惡化岗憨,延長其工作壽命。本文對國內(nèi)外關于軸承健康檢測與壽命預測方面所取得的成果進行了綜述亥护,并對其前景進行了展望趣席。雖然現(xiàn)有研究已取得一些值得關注的成果谬俄,但對軸承設備的運行數(shù)據(jù)收集、退化故障特性信息提取物邑、健康狀態(tài)評估鲁其、剩余壽命預測等關鍵技術的研究則開展很少,因此加大這方面的研究對進一步提升軸承的壽命使用性能具有重要的理論意義及應用價值耻覆。
關鍵詞:滾動軸承耐浙;可靠性;大數(shù)據(jù)营慷;健康監(jiān)測慢荧;壽命預測
滾動軸承是決定機械健康狀態(tài)與壽命的關鍵部件之一,軸承壽命及其健康狀態(tài)的研究存在影響因素多朽慕、壽命分散度大松奖、試驗費時、數(shù)據(jù)積累難盹挑、理論建模難等特點赃慰。隨著加工制造及運行過程中數(shù)據(jù)的積累,物聯(lián)網(wǎng)假刘,云計算和智能算法等技術的發(fā)展與普及纪尊,生產(chǎn)環(huán)境已經(jīng)慢慢具備了大數(shù)據(jù)環(huán)境的基礎,在此基礎上對軸承健康管理與壽命預測能夠使軸承實現(xiàn)與自身狀態(tài)的相互比較簿煌、數(shù)據(jù)和經(jīng)驗模型的積累氮唯、故障的協(xié)同診斷,進而成為具備自學習和自成長能力的智慧系統(tǒng)姨伟。在這樣的系統(tǒng)中,軸承系統(tǒng)不再是一個獨立運行的個體豆励,通過信息網(wǎng)絡系統(tǒng)對整個制造運行系統(tǒng)中所有設備進行預后分析夺荒,使控制與決策端可以看到軸承的狀態(tài)與運行能力。而現(xiàn)階段對于每一類的軸承均由其專業(yè)的傳感器與分析設備進行管理良蒸,并沒有建立一個統(tǒng)一的平臺去整合軸承故障中的常用特征與其對應的通用技扼、可重構的算法。另一方面,雖傳感器與分析器可以完成基本的監(jiān)測與預測任務剿吻,但是對于根本故障原因的挖掘窍箍,高響應的預測方法,大規(guī)模設備集群丽旅,多種軸承的協(xié)同管理并不能很好的適配椰棘。在軸承健康監(jiān)測及壽命預測方面將面臨苛刻的要求,為此本文將詳細介紹軸承大數(shù)據(jù)健康監(jiān)測及壽命預測方面取得的成果榄笙,并對其發(fā)展方向進行了展望丰倾。
1 滾動軸承壽命及可靠性的研究
1.1 軸承壽命及可靠性試驗機發(fā)展及現(xiàn)狀
軸承壽命指軸承的一個滾動體或滾道出現(xiàn)一個疲勞剝落 前的總轉數(shù)或工作小時數(shù)。軸承壽命試驗離不開軸承壽命試驗機晶聂,軸承壽命試驗機的發(fā)展也見證了軸承壽命研究的發(fā)展齿雕。我國軸承壽命的試驗研究,主要以洛陽軸承研究所和杭州軸承試驗研究中心(聯(lián)合國援助)兩個科研單位帶頭顶恍,其他相關企業(yè)的壽命及可靠性試驗基地為輔赂相,共同承擔我國軸承行業(yè)的軸承壽命、可靠性和性能試驗研究工作蔼处。目前我國軸承壽命試驗機的設計晋挑、研發(fā)、生產(chǎn)等已完全實現(xiàn)自主化深冶,甚至某些技術理念已達到國際領先水平蒲姥,但相對于斯凱孚、舍弗勒欧陋、鐵姆肯六泞、恩梯恩等多個國外軸承大公司而言起步甚晚。在20世紀早期邪蛔,我國軸承行業(yè)的發(fā)展主要依靠前蘇聯(lián)老大哥的技術支撐急黎,軸承的壽命試驗主要在ZS型軸承壽命試驗機基礎上進行,而這種試驗機的評估質(zhì)量早已淘汰于軸承服役性能發(fā)展的要求侧到;且杭州軸承試驗研究中心(HBRC)通過聯(lián)合國援助項目從美國引進的“F&M 5”新型滾動軸承疲勞壽命試驗機非但價格昂貴勃教、技術壟斷,還采用氣動高壓動力源和60Hz的電頻率匠抗,不適合中國的國情故源。因此,軸承壽命強化試驗機實現(xiàn)自主化生產(chǎn)已勢在必行汞贸,20世紀90年代绳军,杭州軸承試驗研究中心在國外先進壽命試驗機的基礎上,自主研制出ABLT-1型自動控制滾動軸承疲勞壽命強化試驗機矢腻,為國內(nèi)壽命試驗機開辟了新市場和新前景门驾,在當時已具有國際先進水平射赛。隨著ABLT-1型滾動軸承疲勞壽命強化試驗機的降生,國內(nèi)軸承壽命試驗機的發(fā)展如雨后春筍奶是,但大都是在ABLT-1的基礎上衍生或改進而來楣责。