专利名称：大型二冲程柴油发动机中轴承磨损的改进监测的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量大型二冲程柴油发动机中轴承磨损的设备和方法。
背景技术：
大型二冲程柴油发动机的主轴承、曲柄销轴承和十字头轴承具有限定轴承表面的底部轴承外壳和顶部轴承外壳，该轴承表面用于支撑对应的轴承轴颈。轴承外壳具有钢衬背，该钢衬背上有一层轴承金属。该轴承金属通常为一层厚度近似为1. 5至2mm的锡-铝合金或者白合金。尽管这些发动机的生产和运行非常谨慎，其仍存在小的故障率。由于大多数大型二冲程柴油发动机是远洋船舶的发动机，极其不期望发生由故障轴承引起的发动机故障。而且，轴承检修的成本可能是主要问题，例如需要重研磨曲柄轴，其可导致大量的发动机停机时间。为了避免这一情况的发生，需要每四到五年由船级社实施由船级社决定的检查， 在此期间对轴承进行拆卸和检查。这些检查相当复杂并需要拆卸轴承然后再重新安装轴承。这一工序包含很大的生成误差(bulid error)风险，生成误差即大修过程中引起的误差。为了减少对检查的需要，现有技术提出了通过测量轴承距离来检测轴承的磨损。美国专利申请US2007/0017280公开了通过对每个汽缸使用两个传感器测量十字头的导块的位置。这样能够检测主轴承、曲柄销轴承和十字头轴承内的磨损，也能确定磨损是否存在于主轴承内或曲柄销轴承及十字头轴承内。这些测量用于确定磨损是否即将导致故障以及故障是否即将要发出警告。如上所述，故障的后果会很可怕，因此有效和精确的轴承磨损感测方式很有用处。
发明内容
在这一背景下，通过提供旨在以改进的方式校准和/或解读传感器读数的方法和装置来提供对现有技术系统的效率和准确性进行改进的装置和方法将是有利的。监测轴承磨损的首要目的是在其发展到热量对除轴承衬套之外的其它部件造成损坏的程度之前检测轴承的故障。可能因变形而受影响的部件为十字头、曲柄销、主轴承轴颈或轴承箱。这样的损害通常会在轴承衬套被磨穿并且在轴和轴承外壳钢衬背之间产生接触的情况下产生。应该注意到，即使以下描述着重于对发动机速度的补偿，此处的教导也适用于补偿螺旋桨桨距级别和负载。这些都是影响发动机中的可移动部件，比如就一些例子来说为十字头或滑块的下止点(BDC)的发动机操作条件的实例。公开的实施例提供了用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸的与所述发动机的固定点相关的十字头或滑块的下止点，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定偏差以适应影响传感器信号的因素；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示。在一个实施例中，发动机运行条件为发动机的速度。在一个实施例中，发动机运行条件为螺旋桨桨距级别。在一个实施例中，发动机运行条件为负载。通过确定传感器信号的偏差，控制器能够适应对多于一个的传感器造成影响的外界影响，否则该外界影响将被解读为BDC水平的变化。所公开的实施例的方面也旨在提供一种在具有控制器的设备内实施的方法，该控制器被配置为执行存储在物理介质中的指令，所述方法用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，其中所述方法包括接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定偏差以适应影响传感器信号的因素；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示。所公开的实施例的方面还旨在提供一种监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述控制器还被配置为根据发动机当前的操作动态地改变所述阈值。所公开的实施例的方面还旨在提供一种在具有控制器的设备中实施的方法，该控制器被设置为执行存储在物理介质中的指令，所述方法用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量与发动机固定点相关的给定汽缸的十字头的下止点(BDC)，其中所述方法包括接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述方法还包括根据发动机当前的操作动态地改变所述阈值。所公开的实施例的方面还旨在提供一种监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，并且其中所述至少两个传感器被配置为使得在每个汽缸中具有两个传感器，一个前部传感器和一个后部传感器，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述控制器还被配置为通过将第一汽缸的前部传感器信号与第二汽缸的后部传感器信号结合来确定轴承被磨损，和/或通过将第一汽缸的前部传感器信号与同一汽缸的后部传感器信号结合，以及结合这两个传感器的信号并将这两个传感器信号的结果与所述阈值水平比较来确定轴承被磨损。所公开的实施例的方面还旨在提供一种在具有控制器的设备中实施的方法，该控制器被配置为执行存储在物理介质中的指令，所述方法用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或者滑块的下止点，其中所述方法包括接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述方法还包括通过将第一汽缸的前部传感器信号与第二汽缸的后部传感器信号结合来确定轴承被磨损坏或者处于临界状态，和/或通过将第一汽缸的前部传感器信号与同一汽缸的后部传感器信号结合，以及结合这两个传感器的信号并将这两个传感器信号的结果与所述阈值水平比较来确定轴承被磨损坏或者处于临界状态。所公开的实施例的方面还旨在提供一种监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述控制器还被配置为通过将接收的传感器信号与先前时间周期的信号值的平均水平比较来检测BDC水平的快速变化。所公开的实施例的方面还旨在提供一种监测发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述控制器还被配置为如此检测下止点水平的快速变化更新传感器的参考水平；更新传感器的当前水平；以及，确定参考值且确定该参考值是否超出了快速变化的阈值水平。所公开的实施例的方面还旨在提供一种用于监测发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损的方法，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述控制器还被配置为如此检测下止点水平的快速变化更新传感器的参考水平；更新传感器的当前水平；以及，确定参考值并确定该参考值是否超出了快速变化的阈值水平，。所公开的实施例的方面还旨在提供一种在具有控制器的设备内实施的方法，该控制器被配置为执行存储在物理介质中的指令，所述方法用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或者滑块的下止点，其中所述方法包括接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述方法还包括通过将测得的传感器值与先前时间周期内的平均水平比较来检测BDC水平的快速变化。所公开的实施例的方面还旨在提供一种监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，其中所述设备还包括控制器，其配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述控制器还被配置为学习阶段中，在所述发动机运行期间，通过采样第一数量的传感器值生成发动机速度补偿表，所述第一数量的传感器值与所述发动机运行期间的第二数量的速度点相关，以及，当已经接收对于一速度点的第一数量的采样后，通过平均所接收到的对于该速度点的采样值来确定参考值。所公开的实施例的方面还旨在提供一种在具有控制器的设备内实施的方法，该控制器被配置为执行存储在物理介质中的指令，所述方法用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或者滑块的下止点，其中所述方法包括接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述方法还包括 学习阶段中，在所述发动机运行期间，通过采样第一数量的传感器值生成发动机运行条件补偿表，所述第一数量的传感器值与所述发动机运行期间的第二数量的速度点相关；以及， 当已经接收对于一速度点第一数量的采样后，通过平均所接收到的对于该速度点的采样值来确定参考值。所公开的实施例的方面还旨在提供一种监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述控制器还被配置为通过计算一个时间周期内被重新调整或替换的传感器的平均偏移，根据运行条件补偿查阅表补偿信号值，由此通过调整来自被重新调整或替换的传感器的信号来重新调整被替换或被调整的传感器；并根据所计算的平均偏移补偿受影响的传感器的参考值。所公开的实施例的方面还旨在提供一种在具有控制器的设备内实施的方法，该控制器被配置为执行存储在物理介质中的指令，所述方法用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或者滑块的下止点，其中所述方法包括接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述方法还包括 通过计算一个时间周期内被重新调整或替换的传感器的平均偏移，根据运行条件补偿查阅表补偿信号值，由此通过调节来自被重新调整或替换的传感器的信号来重新调整被替换或被调整的传感器；并根据所计算的平均偏移补偿受影响的传感器的参考值。所公开的实施例的方面还旨在提供一种监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或导块的下止点，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述控制器还被配置为生成趋势曲线，该曲线示出了一个时间间隔内是否出现了任何磨损。所公开的实施例的方面还旨在提供一种在具有控制器的设备内实施的方法，该控制器被配置为执行存储在物理介质中的指令，所述方法用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量给定汽缸中与发动机固定点相关的十字头或者滑块的下止点，其中所述方法包括接收来自每个传感器的信号；根据发动机的运行条件对每个信号进行补偿；确定是否超出了阈值，且如果是的话，发出超出阈值的指示，而且其中所述方法还包括生成趋势曲线，该曲线示出了一个时间间隔期间是否出现了任何磨损。所公开的实施例的方面还旨在提供一种包括根据上述的任何设备的发动机。所公开的实施例的方面还旨在提供一种包括根据上述的发动机的航海船舶。所公开的实施例的方面还旨在提供一种计算机可读介质，其至少包括用于监测大型二冲程柴油发动机中的轴承磨损的计算机程序代码，所述计算机可读介质包括用于执行根据上述的任何一个或多个方法的软件代码。从详细的描述中，根据本申请的设备、方法和计算机可读介质的其它目的、特征、 优势和性能将会变得更加明显。
在本说明书的下述详细部分中，将会参考附图所示的示例实施例对本发明的教导进行更加详细地解释，其中图1是根据一个实施例的发动机的示意图，图2是根据一个实施例的轴承的图解视图，图3是描述了根据一个实施例的常用方法的流程图，图4是描述了根据一个实施例的方法的流程图，图5是描述了根据一个实施例的方法的流程图，图6是示出了根据一个实施例的曲线的图，图7是示出了根据一个实施例的曲线的图，图8是描述了根据一个实施例的方法的流程图，图9是描述了根据一个实施例的方法的流程图，以及图10是示出了根据一个实施例的曲线的图。
具体实施例方式在接下来的详细描述中，将通过与大型二冲程柴油发动机相关的实施例描述根据本申请的教导的设备、方法和软件产品。应该注意到，尽管只描述了二冲程发动机，本申请的教导也可以应用在任何发动机中，比如四冲程发动机、二冲程汽油发动机和小型二冲程柴油发动机。图1是发动机100的截面图。该发动机具有曲轴，该曲轴具有主轴颈110以及一个或更多个曲柄销120，其中每个曲柄销120连接有十字头130。
每个气缸至少具有三个轴承，主轴承140 (图1中不可见，由虚线表示)、曲柄销轴承150和十字头轴承160。 每个气缸设置有两个传感器170 (只示出一个)。在一个实施例中，一个传感器170 设置在十字头130的后部，一个传感器170设置在十字头130的前部。设置传感器170以测量十字头130和一固定点之间的距离。或者，设置传感器以测量一附属于十字头的点与一固定点之间的距离。或者，设置传感器以测量关于导块135的距离。在图1中，传感器170设置在发动机结构100上并测量至反射板175的距离，该反射板175附着于导块135上。应注意到，对于使用什么类型的传感器，怎样设置该传感器以及该传感器测量什么距离，存在不同的选择。在一个优选实施例中，传感器170设置在发动机结构上，由于传感器保持静止，其产生最可靠的读数。在一个实施例中，传感器板175设置在十字头销上以确保减小由导块135的角运动引起的读数波动。在一个实施例中，设置传感器以确定发动机中连接到十字头或与十字头一起运动的结构(例如如上所述的导块，但是也可能是其它结构)的下止点水平，其中确定十字头下止点水平的间接读数。因此，测量这样一个结构的下止点水平能够确定十字头的下止点水平的偏差和变化。或者，传感器170可区别地设置，且它们甚至可被设置在与轴不在一条线上的位置处。然而优选地，它们与轴平行设置。而且优选地，传感器沿着与轴平行的方向同轴间隔设置，因为这样能够确定磨损是在主轴承140中。因此，传感器被配置为提供对最低点水平的测量，即发动机100的一次回转期间十字头130的下止点水平。如对于本领域技术人员是显然的，对于怎样实施传感器170具有许多可选择的方法，比如光学近距离传感器或电容测量近距离传感器。图2例示了轴承200的总体结构，该轴承200具有硬金属(比如钢)的芯210和软金属(比如白色金属或者锡-铝合金)的衬套壁220。该衬套的厚度通常在1. 0至1. 5mm的范围内，且传感器170设计为以+/-O. Olmm
的精度反复测量距离或水平。传感器170上连接有控制器，该控制器被设置为接收来自传感器170的测量结果并对它们进行处理以测量轴承的磨损。磨损的测量是基于这样的事实在这些轴承140、 150、160中的一个轴承的承载部分的轴承壁220的厚度的任何变化将导致一个或更多个十字头130的下止点(BDC)水平相对于发动机100的结构的相应变化。在曲柄销150或十字头轴承160磨损的情况下，有问题的汽缸的BDC水平会改变，而在主轴承140磨损的情况下，一个汽缸中的一个传感器170和相邻汽缸中的一个传感器的BDC水平会改变。来自传感器170的信号将包含一定水平的噪声，其将影响传感器读数的准确性。影响传感器准确性的另一个因素是由于诸如燃烧压力等发动机参数中的微小不规则性，导块或十字头的实际BDC水平会略有变化。影响信号的另一个因素为发动机速度，即发动机100的每分钟转数(rpm)。
影响信号的另一个因素为螺旋桨桨距级别。影响信号的另一个因素为发动机承受的负载。这种负载的一个实例为由船舶运载的货物载荷。这些是发动机运行条件的所有实例，并且应该注意到，即使下面的描述着重于补偿发动机速度，该教导也可适用于以单独或结合方式补偿其它运行条件。其它因素比如由不同船舶设计和发动机温度产生的船体变形也可对BDC水平产生一些影响，因为不同的发动机部位的制造工艺将会不同。比如轴承的信号散射等因素也可对测得的BDC水平产生影响。在此公开的方法和设备被设置为将如上所述的因素和其它的因素考虑在内，并提供发动机中轴承磨损的可靠测量。图3示出了此处实施例的一般方法的流程图。在第一步310中，控制器获得来自传感器170的信号。然后通过对各种因素的补偿来处理信号320，通过计算偏差来校正信号并且评估结果330，在此基础上确定是否应该发出警告。有许多因素影响运转期间发动机轴承的磨损。如果发动机产生故障，隔离故障的源头很重要。在轴承磨损的情况下，知晓轴承磨损增加的原因很重要，因为否则一个新的替代轴承将很可能也会过早地用坏。如以前所知和上面提及的，对每个汽缸使用两个传感器能够使操作员隔离已被用坏的轴承的位置。辨别哪个轴承需要更换对更换工作是有帮助的，因为工程师会知道从何处打开发动机，并且不需要做不必要的工作以试图寻找已用坏的轴承。但是，如本申请的发明人理解的，可以从这两个传感器的读数中提取更多也对辨别(增加的)磨损的原因有用的信息，而且这将容许工程师对问题进行补救，并且避免替换的轴承的磨损增加。也可使用这些更多的信息以适应几个或所有传感器都受到影响而没有任何损坏存在的情况。如将在下面所示的，被提取的信息也可用于通过发出提前警告而避免轴承磨损坏，其将容许操作员在轴承被损坏前补救磨损的原因，由此防止发动机故障和由此造成的发动机停机时间。因此，本发明所公开的设备和方法具有很大优势，因为其容许辨别磨损增加的原因，其能够预测故障并在不需要额外传感器的情况下实现。因此，该系统能够很容易集成于现有的具有两个传感器的发动机中，这两个传感器是通过简单连接一个升级的控制器安装的，或有可能通过更新现有的控制器安装的。对BDC水平影响最显著的是发动机速度，并且从传感器接收到的信号值必须补偿发动机速度，因为当发动机速度增加时，BDC水平将会下降，且磨损监测器会错误地发出轴承磨损的信号。BDC水平可能存在高于0. 3mm的偏差，其取决于由发动机的尺寸决定的、所使用的发动机速度。因此，有必要对这一影响进行补偿。由于这一影响对于每个安装是单独的，其取决于轴线的布局和对齐等，因此对于每个传感器，必须对每个安装单独建立补偿。通过使用查阅表，将信号值补偿给发动机速度，该查阅表具有用于每个传感器的很宽速度范围内的BDC水平。在一个实施例中，控制器配置为对基于查阅表的速度进行补偿，该查阅表包含依赖于发动机速度或rpm(参考值)的标准信号值或平均信号值。在发动机速度的小的变化的范围内，标准值可有很大的变化。在一个实施例中，查阅表具有对应于将发动机标称速度的速度范围划分为子范围的分辨率，下文中该子范围指的是速度点。在一个实施例中，该速度范围对应于发动机标称速度的0%至120%的范围。在一个实施例中，该速度范围对应于发动机标称速度的20%至110%的范围。在一个实施例中，低于发动机标称速度的20%的范围不被考虑用于监测轴承的磨损。在一个实施例中，控制器被配置为将发动机是否反转考虑在内。因为速度补偿的原因，控制器所考虑的测量不是实际的BDC水平，而是测得的BDC 水平和当前发动机速度的平均BDC水平之间的差异。这容许检测由轴承磨损引起的BDC水平的异常或意外的变化。因此，对从传感器接收的信号的处理应以信号的补偿值为基础。在一个实施例中，控制器被配置为通过从接收的信号值中减去一个参考值来确定补偿的信号值Scomp = SN-Sref在一个实施例中，控制器被设置为过滤传感器值。在一个实施例中，为了减小噪声的影响，使用低通滤波器来过滤由传感器170所提供的值。在一个实施例中，简单的滤波器更新每个传感器值的移动平均数，即对于每一发动机回转更新一次。在一个实施例中，滤波器表示为新过滤值=旧过滤值* (1-x) +值*xχ的值对控制器多快响应变化产生影响。较高的值会造成控制器对变化非常敏感， 由此也对噪声敏感，反之，较低的χ值会导致对实际事件的反应较慢。在一个实施例中，X为 0. 05。通常，某些因素影响所有的传感器，且从受影响的传感器接收的信号可能被错误地解读。一个这样的因素为变化的发动机温度。为了区分这样的变化和由轴承增加的磨损所引起的变化，计算每个传感器值的偏差。在一个实施例中，控制器被配置为通过从各个信号中减去其它信号的平均值来计算传感器的信号与其它传感器的值比较的偏差。传感器5 (S5)与整组的8个传感器S1至& (对应于四汽缸发动机)的传感器偏差 (Cl(Si))可表示为d(S5) = S5- (8^82+83+84+86+87+88) /7另一个因素为由发动机结构的形变形成的纵向剪切影响，该形变有时由推力变化产生。在一些情况下，这一形变使得汽缸中的前部和后部传感器显示关于彼此的变化。
通过在运转期间对发动机的仔细监测和调查研究以及对结果的仔细分析，得到的结论是对于两个传感器，其变化为信号值经常处于相反的相位。这使得一个传感器的信号值增大时另一个传感器的信号值降低，反之亦然。以下将其称作汽缸偏差。在一个实施例中，控制器被配置为通过确定一个汽缸的两个传感器的平均传感器值来消除这一变化，并将它们与其它汽缸的传感器的平均值进行比较。汽缸3(cyl3)与一共具有8个传感器S1至&的整组4个汽缸的汽缸偏差((Kcyli)) 可表示为d (cyl3) = (S5+S6) /2- (8^82+83+84+87+88) /6汽缸偏差和传感器偏差两者均降低了信号散射的影响。但是，汽缸偏差对降低信号散射更有效。因此，计算汽缸偏差对于降低信号散射是有用的。汽缸偏差对于只有一个传感器记录对轴承的损害的情况不太敏感，因为在偏差计算过程中，所记录的变化会被二等分。因此，优选地，计算汽缸和传感器两者的偏差以容许对轴承损害的可靠检测。在一个实施例中，控制器配置为计算汽缸和传感器两者的偏差。多于一个的传感器受到影响的情况的一个实例是多于一个的轴承受到损害。这可能是一般侵蚀过程使几个或所有轴承恶化的结果。这样的情况可能是受污染的油料或者供油故障的结果。这种情况不会容易地从汽缸和传感器的偏差中检测到，因为通过这些计算的平均处理，所述效果会被抵消。但是，有可能从每个信号的发动机速度补偿值中检测到这种情况。在一个实施例中，控制器被配置为计算汽缸偏差、传感器偏差和发动机速度补偿
信号值。在根据上述的一个实施例中，控制器因此被配置为将影响传感器读数可靠性的若干因素考虑在内，从信号值中提取信息。根据这里所述的设备的控制器因此能够产生用于监测发动机中轴承磨损的可靠读数。在一个实施例中，控制器被配置为评估该读数并且确定损害是否迫近或将要发生。在一个实施例中，控制器被配置为将汽缸或轴承当前的读数与在一个时间周期中取得的平均值进行比较。在一个实施例中，该时间周期为6小时。在一个实施例中，控制器被配置为确定当前的读数和时间平均值之间的差异是否大于阈值水平，且如果是这样，则启动预警操作。在一个实施例中，预警极限是+/-0. 25mm。如果超出预警水平，则表示被监测的轴承的状况正在发生变化。在一个实施例中，控制器被配置为在日志文件中存储预警。在一个实施例中，控制器被配置为接收输入以重新设定预警操作。当监测到的轴承的状况只是刚开始变化时，发动机在至少若干个小时内极其不可能处于危险之中，因此可以重新设定预警操作并继续运行发动机。在一个实施例中，控制器被配置为将汽缸或轴承的当前的读数与警报阈值进行比较。控制器被配置为在超过这一阈值时启动警报。警报表示受影响的轴承开始损坏或即将损坏并且应该进行检查。在一个实施例中，传感器值的警报阈值为+/-0. 5mm。在一个实施例中，传感器偏差的警报阈值为+/-0. 4mm。在一个实施例中，汽缸偏差的警报阈值为+/-0. 3mm。在一个实施例中，控制器被配置为在日志文件中存储警报操作。如果检测到更大的变化，则应该发出减慢发动机速度的请求。由于发动机速度会显著影响轴承负荷和轴承的磨损，在一些情况下，可以通过对发动机减速来延迟或防止由损坏的轴承所导致的发动机故障。在严重的情况下，发动机将必须完全停止以避免故障。在一个实施例中，控制器被配置为将汽缸或轴承当前的读数与减速阈值进行比较。控制器被配置为在超出这一阈值时发出减速请求。在一个实施例中，传感器值的阈值为+/-0. 7mm。在一个实施例中，传感器偏差的减速阈值为+/-0. 5mm。在一个实施例中，控制器被配置为在收到这样的减速请求时就自动地减慢发动机速度。在一个实施例中，控制器被配置为在收到这样的减速请求时就自动地停止发动机。在一个实施例中，控制器被配置为在日志文件中存储减速请求。图4例示了根据本发明实施例的轴承磨损的一般的监测方法。在一个实施例中，控制器被配置为对所有传感器并行实施图4的步骤。在一个实施例中，控制器被配置为对一个汽缸实施图4的步骤。在一个这样的实施例中，每个汽缸具有一个控制器。在一个这样的实施例中，控制器被配置为从其它汽缸的控制器中接收信号值。在第一步410中，通过控制器接收值或信号、。在一个实施例中，控制器被配置为通过从接收的信号中减去参考值来计算补偿值 (420)Scomp — SN~Sref在一个实施例中，控制器还被配置为应用滤波器以降低接收的信号中的噪声430。在一个实施例中，控制器被配置为计算传感器偏差d(SftsS)d(SftsS) = Sftss-其它传感器的平均值在一个实施例中，控制器还被配置为计算汽缸偏差d(汽缸)d(汽缸)=,前部+S,,后部)/2-其它传感器的平均值在图4中，在步骤440中计算两个偏差。在一个实施例中，控制器被配置为确定是否超出传感器值的警报阈值450，且如果是，则启动警报460。在一个实施例中，控制器被配置为确定是否超出传感器偏差的警报阈值450，且如果是，则启动警报460。在一个实施例中，控制器被配置为确定是否超出汽缸偏差的警报阈值450，且如果是，则启动警报460。在图4中，执行与警报极限相关的所有三个确认过程450。
如果控制器确定将启动警报，则控制器还被配置为在日志文件中存储该事件460。在一个实施例中，控制器被配置为确定是否超出传感器偏差的减速极限480，且如果是，则启动请求减速程序490。在一个实施例中，控制器被配置为返回至步骤410，以接收新的信号值。在一个实施例中，控制器被配置为对每次回转实施步骤410至440。在一个实施例中，控制器被配置为对每次回转实施步骤450至490。在一个实施例中，控制器被配置为间隔地实施步骤450至490。在一个实施例中， 该间隔在1至50转的范围内。在一个实施例中，该间隔在10至30转的范围内。在一个实施例中，该间隔为30转。这在图4中以虚线表示。在一个实施例中，控制器被配置为在每个速度点以50小时的间隔重新计算每个传感器的信号值的平均值。这容许系统适应于发动机结构的变化并对该变化作出反应。在一个实施例中，控制器被配置为在与初次获得的有效补偿值进行比较时，确定任意发动机速度的参考值是否变为比更新的阈值更大的值，如果是，则启动和报警以指示这种情况。在一个实施例中，更新的阈值为0.2mm。在一个实施例中，控制器被配置为根据发动机当前的运行改变用于预警、警报和动态减速中至少一种情况的阈值。在大型二冲程柴油发动机的正常运行期间，发动机被设置为以一发动机速度长时间运转。在这时间周期中，发动机的环境是相当稳定的。例如，由于没有加速，存在由推力引起的较小的形变。随着发动机的速度的改变，环境变得不那么稳定，其影响了轴承的BDC水平，并且这些BDC水平会相应地变化和/或者波动。在这样的时间周期中，控制器被配置为提高阈值水平以适应这样的变化而不发出任何警报。影响发动机环境或发动机运转的另一种情况的一个实例为当由发动机推动的船舶负荷增加且船舶吃水更深时。控制器被配置为随着发动机的运转再次变得稳定(可能在新的发动机速度下)而降低阈值。在一个实施例中，控制器被配置为在经过一个延迟的时间周期后，降低至少一个阈值水平。这容许对运行中的变化的后效应进行适应而不发出不必要的警报。在一个实施例中，每个汽缸中设置有两个传感器，一个前部传感器和一个后部传感器，而且如上所述，控制器被配置为确定主轴承或者十字头和/或曲柄销轴承是否磨损。 为了确定主轴承被磨损坏或处于临界状态，将第一汽缸的前部传感器与第二汽缸的后部传感器进行比较。为了确定十字头和/或曲柄销轴承被磨损坏或处于临界状态，将第一汽缸的前部传感器与同一汽缸的后部传感器相结合。因此，对于主轴承以及十字头和/或曲柄销轴承，可获得两个传感器读数。在一个实施例中，控制器被配置为结合两个传感器的读数并将这两个传感器的读数结果与警报阈值水平进行比较。对于具有4个汽缸且每个汽缸设置有两个传感器的实施例，总共8个传感器被标不为(Sfi ；Sai)、(SF2 ;SA2)、 (SF3 ;SA3)和(SF4 Λ4)，其中Sfi是汽缸1的前部传感器而Sai是汽缸1的后部传感器，其中汽缸1是最靠近发动机输出的汽缸(换句话讲，在本实例中，汽缸1是最后部的汽缸)，汽缸1和2之间的主轴承的结合的传感器值^112为Sm12 = SF1+SA2 ； ^P汽缸1的十字头和/或曲柄销轴承的结合的传感器值Sra为
Sqq-^ Sfi+Sai ο在一个实施例中，如之前那样通过减去参考值来补偿传感器值。在一个这样的实施例中，控制器被配置为计算所补偿的传感器值的和值，并计算该和值的绝对值。因此，对于汽缸1和2之间的主轴承，Sm12为Sm12 一 I SF1-SFlref+SA2-SA2ref I通过比较两个传感器的总和，测量的灵敏度进一步提高，因为在比较之前，BDC水平的任何变化会加倍，由于差异很小，这是有益的。应该注意到，对于单个传感器值，警报、预警和减速的阈值水平是不同的，因为它们是针对于结合的传感器值的。 在一个实施例中，控制器被配置为检测传感器值的快速变化。在发动机运转期间，由于轴承将被磨损，可以预期BDC水平随着时间的较小变化。 但是，这些变化发生得非常缓慢并且难于与其它变化，比如变化的发动机环境(温度、推力等)进行区分，而控制器被配置为关注于BDC水平而不是该水平的变化。然而，BDC水平的快速变化可能表示某处即将要发生故障。这样的一种情况是当一些污染物已经进入到油路系统中时，轴承将更快速地被磨损坏。即使变化仍在允许的范围内(在各种警报的阈值之下)，如果不及时停止，变化的速度可能导致严重的损坏，而且在某些情况下，如果变化是快速的，发出警报时可能已经太迟了。在一个实施例中，控制器被配置为通过将传感器值与先前且最近的水平进行比较来检测BDC水平的快速变化。这样能使控制器确定在最近的时间周期内是否存在显著的变化，即使这样的变化恰好在允许的范围之内。在一个实施例中，控制器被配置为通过实施将传感器值与至少一个先前时间周期相比较的算法分析来确定是否发生了快速变化(见下文)。该算法分析的一个优势在于可以精确地调整补偿表。在一个实施例中，控制器被配置为通过实施将传感器值与浮动参考水平相比较的指数分析来确定是否发生了快速变化(见下文)。指数分析的一个优势在于其不需要存储很多值，因此更快和更加节约资源。在一个实施例中，控制器被配置为通过将传感器值与先前的短暂时间周期的平均水平进行比较来检测BDC水平的快速变化。在一个实施例中，这一时间周期在1至20分钟的间隔内。在一个实施例中，这一时间周期在1至10分钟的间隔内。在一个实施例中，这一时间周期在5至10分钟的间隔内。在一个实施例中，这一时间周期在10分钟内。在一个实施例中，这一时间周期为5分钟。在一个实施例中，被比较的时间周期先于测量第二时间周期。在一个实施例中，该第二时间周期在1至20分钟的间隔内。在一个实施例中，该时间周期在1至10分钟的间隔内。在一个实施例中，该时间周期为5分钟。在这样的一个实施例中，控制器被配置为将当前的测量值与第一时间周期的平均值进行比较，该第一时间周期以第二时间周期先于当前时间。在一个实施例中，第一时间周期为10分钟，而第二时间周期为5分钟，将时间T处的测量值与在T-5和T-15期间的平均值进行比较。在一个实施例中，为了适应错误读数和其它短暂波动，控制器被配置为将最后读数的平均值与先前时间周期的传感器信号的平均值进行比较。在一个实施例中，所述设置包括多个最后接收的传感器值，其中所述数字在5至 10的范围内。在一个实施例中，所述设置包括最后五个接收的传感器值。在一个实施例中， 所述设置包括最后十个接收的传感器值。在一个实施例中，为了适应错误读数和其它短暂波动，控制器被配置为将最后五个读数的平均值与先前时间周期的平均值进行比较。控制器被配置为对先前时间周期的平均水平和当前(平均)水平之间的差异的变化率进行确定。在一个实施例中，控制器被配置为确定该差异是否超出阈值水平，且如果是，则控制器被配置为对操作员发出通知。在一个实施例中，该阈值水平为0. 2mm。在一个实施例中，控制器被配置为确定该差异是否超出阈值水平，且如果是，则控制器被配置为发出通知到日志。在一个实施例中，控制器被配置为确定该差异是否超出阈值水平，且如果是，则控制器被配置为发出警报。在一个实施例中，控制器被配置为确定该差异是否超出阈值水平，且如果是，则控制器被配置为请求减速。因此，在这样的情况下，能够给出一个提前指示，这有可能防止严重的发动机故障。通过指数分析检测快速变化在一个实施例中，控制器被配置为实施传感器值的指数分析并确定是否应发出警报。在一个实施例中，控制器被配置为确定参考水平并通过计算指数平均值来确定当前的状态水平。在一个实施例中，控制器被配置为使用具有更新因子的低通滤波器，通过用补偿值S。。mp更新旧的参考值来更新参考水平&rflerel。在一个实施例中，这表示为Sreflevelnew 一 Sreflevelold* (l_x)+Scomp*x其中，χ为更新因子。参考水平表示当前正常水平，由此应该相对较慢地作出反应。因此，更新因子应选得较小。在一个实施例中，更新因子X被选为0. 0001。在一个实施例中，控制器被配置为使用具有更新因子的低通滤波器，通过用补偿值s。。mp更新旧的当前状态来更新当前状态水平sp_。 在一个实施例中，这表示为Spresnew = Spresold* (1-y) +sc。mp*y其中，y为更新因子。
当前状态水平表示BDC水平的当前状态，由此应该相对较快地作出反应，从而对快速变化产生反应。因此，更新因子应选得较大。在一个实施例中，更新因子y被选为0.2。在一个实施例中，控制器被配置为也计算参考值^rfvallffi。在一个实施例中，该参考值为参考水平和当前状态之间的差异Srefvalue=Spres-Sreflevel
在一个实施例中，控制器被配置为分析该参考值以确定是否应发出警报。图9示出了使用根据此处实施例的指数算法来检测轴承中BDC水平的快速变化的方法。根据步骤910和920中的发动机运行条件补偿表来接收和补偿代表BDC水平的信号。 在步骤930中实施如上所述的参考水平、当前状态和参考值的计算。
在一个实施例中，控制器被配置为分析单个传感器的参考值以确定整治发生快速变化。如果参考值超出了阈值，则确定发生了快速变化。在图9中，在步骤960中实施这些计算。通过来自仅一个传感器的读数来确定磨损，这容许检测轴承上(在轴向方向上) 不均勻的磨损。在一个实施例中，仅一个传感器的阈值水平为120。在一个实施例中，仅一个传感器的阈值水平为120以上。在一个实施例中，仅一个传感器的阈值水平为110以上。在一个实施例中，控制器被配置为分析单个汽缸的传感器参考值的总和，以确定正在发生快速变化。如果总和超出了阈值，则确定发生了快速变化。该快速变化可能存在于汽缸的曲柄销或十字头轴承中。图9中，在(可替换的)步骤940中实施这些计算并且在步骤960中实施对是否超出警报极限的确定。通过来自两个传感器的读数来确定磨损，这容许快速检测轴承的磨损，因为两个读数是同时增长的，由此其总和以两倍快的速度增长。在一个实施例中，为了适应比两个单独的传感器读数更大的总和，该总和的阈值水平高于单个传感器的阈值水平。在一个实施例中，汽缸中传感器的阈值水平为170。在一个实施例中，汽缸中传感器的阈值水平为170以上。在一个实施例中，汽缸中传感器的阈值水平为160以上。在一个实施例中，控制器被配置为分析来自一个汽缸的一个传感器的参考值与相邻汽缸中一个传感器的参考值的总和，以确定正在发生快速变化。如果该总和超出了阈值， 则确定发生了快速变化。该快速变化可能存在于两个汽缸之间的主轴承中。图9中，在(可替换的)步骤950中实施这些计算，并且在步骤960中实施对是否超出警报极限的确定。通过来自两个不同汽缸的两个传感器的读数来确定磨损，这容许甚至更加快速地检测主轴承的磨损，因为这两个读数似乎比汽缸总和中的传感器增长更快。由此额外提供了安全性。在一个实施例中，为了适应比汽缸总和增长更快的这个和，相邻汽缸的阈值水平高于汽缸总和的阈值水平。在一个实施例中，相邻汽缸中传感器的阈值水平为220。在一个实施例中，相邻汽缸中传感器的阈值水平为220以上。
在一个实施例中，相邻汽缸中传感器的阈值水平为210以上。应注意到，不必实施所有这些步骤(940和950)。在一个实施例中，控制器被配置为如果确定已发生快速变化(步骤965)，则发出警报请求(未示出)。在一个实施例中，控制器被配置为如果确定已发生快速变化(步骤965)，则发出减速请求(步骤970)。由于该变化是迅速的，快速进行测量以防止损坏发生很重要，而且减速对快速变化提供了最快的补救。在一个实施例中，控制器还被配置为将快速变化的信息存储在日志文件中(步骤 980)。这使得控制器对快速变化产生快速反应，而不必存储每个传感器的多个值，并且能够防止对轴承的进一步磨损或者损坏。为了将由发动机速度改变所引起的BDC水平的变化考虑在内，可在监测快速变化时使用动态警报极限或者阈值水平。在一个实施例中，动态警报极限或者阈值水平是以发动机速度RPM(每分钟转数) 的变化为基础计算的，而且该动态阈值水平随发动机速度的增加而增加。在一个实施例中，控制器被配置为接收表示当前或新的速度的输入，该速度表示为 RPMn。控制器被配置为基于新的速度更新参考速度。在一个实施例中，控制器被配置为通过如下式中的指数移动平均数来更新参考速度RPMrefnew = RPMrefold* · (l_z) +RPMN*z控制器还被配置为通过计算当前速度RPMn和参考速度之间的差异的绝对值来计算RPM的变化，RPM的变化表示为Δ RPM Δ RPM = | RPMN_RPMref在一个实施例中，所有大于3的值的ARPM设定为3。这确保了警报极限不会升得太尚。根据将监测什么样的传感器组合(单个传感器、同一汽缸或相邻汽缸)，将由 alarmbasi。表示的基本阈值水平或者基本警报极限确定为上面所列出的阈值之一。在一个实施例中，控制器还被配置为基于下式中由k表示的放大常量来计算第一候选动态阈值水平(表示为alarml)alarml = alarmbasic (1+Δ RPM*k)在一个实施例中，控制器确定使用该第一候选阈值水平作为动态阈值水平。在一个实施例中，控制器还被配置为基于下式中由H表示的最后一次阈值水平升高时接收的发动机速度读数的数字、由k表示的放大常量和由β表示的延迟常量来计算第二候选动态阈值水平(表示为alarm2)alarm2 = alarmbasic (1+ Δ RPM*k*Exp (—H/ β ))在一个实施例中，控制器确定使用该第二候选阈值水平作为动态阈值水平。放大常量越大，警报水平升高得越快。放大常量的实例为0. 1,0. 15,0. 2,0. 25和 0. 3。在一个实施例中，放大常量在0. 05至0. 4的范围内。延迟常量的实例为190、200、210。在一个实施例中，延迟常量在150至250的范围内。在一个实施例中，控制器被配置为确定候选阈值水平的最高阈值水平，并将其当作动态阈值水平使用动态阈值水平=max (alarml, alarm2)。因此，控制器能够与变化相适应并仍然能够检测轴承磨损的快速变化。应注意到，如上所述的快速变化的指数分析也适用于四冲程发动机。在一个实施例中，该发动机为二冲程发动机。在一个实施例中，该发动机为四冲程发动机。为了将发动机监测中的所有可变因子考虑在内，在学习阶段，首先对监测设备进行校准。在由控制器所实施的“学习程序”期间，必须获得发动机速度补偿查阅表。在一个实施例中，该学习阶段具有500小时的持续时间。在一个实施例中，控制器被配置为为每个传感器170建立速度补偿表。在将磨损监测系统安装至新组装的、运行出厂测试或实施海上试验的发动机上的情况下，该系统能够从最早的可能时间开始提供对轴承的保护是很重要的。因此，一旦由一个固定的发动机速度获得10分钟的平均值，就建立粗略的校准曲线。然后重新调整该曲线，使得在学习程序期间，使用三种固定的发动机速度进行启动。图5示出了用于提供粗略校准的一般流程图。控制器被配置为通过用BDC水平相对发动机速度的曲线来接近表格值，由此首先建立发动机速度补偿的粗略估计。这一粗略估计容许在学习阶段期间进行一些控制。在一个实施例中，控制器接收每个传感器在给定发动机速度(或rpm)下的值510。 所述值被平均化520，然后从平均化的发动机速度-BDC水平的坐标或控制点，以及依赖于发动机尺寸的、在速度范围内的预期变化生成初步曲线530。在一个实施例中，该预期变化是预先计算并存储在例如表1的表中的。
发动机类型(缸径，cm)mm 变化(20-110% rpm)80 至 98-0. 3560 至 70-0. 25高达50- 0. 15表1发动机类型的预期变化图6示出了曲线600的初步曲线或粗略估计的曲线，曲线600具有特定发动机速度的平均BDC水平的控制点610。曲线600为粗略估计，并且控制器被配置为仅在建立粗略校准曲线期间将其作为参考使用。在一个实施例中，选择第二速度，且控制器接收处于第二发动机速度的每个传感器的值M0。所述值被平均化550，且该曲线被更新560，以将第二平均化发动机速度-BDC 水平坐标或控制点考虑在内。在一个实施例中，控制器被配置为对第三速度重复执行步骤540至560。在图5中，其以虚线表示。在步骤570中，控制器通过在控制点(710、720、730)之间进行内插和外推以覆盖整个发动机速度范围来完成粗略校准曲线(700)。在一个实施例中，发动机速度范围为0-120%。在一个实施例中，发动机速度范围为 20-110%。图7示出了具有用于三个发动机速度的平均BDC水平的三个控制点710、720、730 的粗略校准曲线700的实例。在一个实施例中，发动机在每个速度下各运转10分钟。应注意到，也可采用其它的运转时间。在一个实施例中，控制器被配置为根据表2选择这三个速度。
权利要求
1.一种用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于测量在给定汽缸中与所述发动机的固定点相关的下止点水平，其中所述设备还包括控制器，其被配置为接收来自每一传感器的信号； 根据发动机的运行条件补偿每一信号；确定是否已经超出了阈值，且如果是，则发出超出阈值的指示，并且其中所述控制器被进一步配置为学习阶段中，在所述发动机运行期间，通过采样第一数量的传感器值生成发动机运行条件补偿表，所述第一数量的传感器值与所述发动机运行期间的第二数量的发动机运行条件点相关，以及，当已经接收发动机运行条件的所述第一数量的采样后，通过对所接收到的所述速度点的采样值进行平均来确定参考值。
2.如权利要求1所述的设备，其中配置所述控制器以通过对于第一发动机运行条件，在一个时间周期内，接收来自至少一个传感器的信号值； 对所述信号值进行平均以生成第一参考值；和使用预定的估计变化因子，从发动机运行条件的所述第一参考值外推至其它发动机运行条件，来确定发动机运行条件补偿的粗略校准估计；其中所述控制器被配置为在所述学习阶段期间根据所述粗略校准估计来补偿下一步接收的信号值。
3.如权利要求2所述的设备，其中所述控制器被进一步配置为通过对于一项第二发动机运行条件，在一个时间周期内接收来自至少一个传感器的信号值；对所述信号值进行平均以生成第二参考值；在介于第一和第二速度之间的速度的所述第一和第二参考值之间进行内插；并且使用预定的估计变化因子从除所述第一和第二发动机运行条件之外的发动机运行条件的所述第一和第二参考值开始外推来更新所述粗略校准估计；其中配置所述控制器以在学习阶段期间根据所述粗略校准估计来补偿下一步接收的信号值。
4.如权利要求1所述的设备，其中所述运行条件为发动机速度，且所述发动机运行条件点为速度点。
5.如权利要求1所述的设备，其中所述运行条件为螺旋桨桨距级别。
6.如权利要求1所述的设备，其中所述运行条件为负载。
7.如权利要求4所述的设备，其中配置所述控制器以接收三个发动机速度的信号，所述三个发动机速度为第一发动机速度取自发动机标称速度的20%至50%的范围； 第二发动机速度取自发动机标称速度的50%至80%的范围；和第三发动机速度取自发动机标称速度的80%至100%的范围。
8.如权利要求3所述的设备，其中所述控制器还被配置为在所述学习阶段期间更新对发动机运行条件补偿表的所述粗略校准估计。
9.如权利要求2所述的设备，其中所述控制器还被配置为以一时间间隔重新确定每一发动机运行条件点的参考值，并且使用新的参考值更新所述发动机运行条件补偿表。
10.如权利要求9所述的设备，其中所述控制器还被配置为确定与第一次获得的参考值比较，发动机运行条件点的参考值是否由一个因子所改变，如果是，则启动警报。
11.如权利要求8所述的设备，其中所述控制器还被配置为在所述学习阶段之后通过在发动机运行条件补偿表的值和粗略校准估计的值之间进行内插和外推来更新所述发动机运行条件补偿表。
12.如上述权利要求中任一项所述的设备，其包括多于两个的传感器，其中所述控制器被配置为基于所接收的传感器值确定每一传感器的传感器偏差，以确定每一传感器与其它传感器的平均值的偏差。
13.—种包括如前述权利要求中任一项所述设备的发动机，其中所述发动机为大型二冲程船舶柴油发动机。
14.一种包括如前述权利要求所述的发动机的航海船舶。
15.一种用于在具有控制器的设备中实施的方法，所述控制器被配置为执行存储在物理介质中的指令，所述方法用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承的磨损，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器被设置和配置为用于在给定汽缸中测量与所述发动机的固定点相关的下止点水平，其中所述方法包括接收来自每一传感器的信号；根据发动机的运行条件补偿每一信号；确定是否已经超出了阈值，且如果是，则发出超出阈值的指示，且其中所述方法还包括学习阶段中，在所述发动机运行期间，通过采样第一数量的传感器值生成发动机运行条件补偿表，所述第一数量的传感器值与所述发动机运行期间的第二数量的发动机运行条件点相关，和当已经接收发动机运行条件点的所述第一数量的采样后，通过对所接收到的所述发动机运行条件点的采样值进行平均来确定参考值。
全文摘要
一种用于监测大型二冲程柴油发动机中十字头轴承、曲柄销轴承和主轴承磨损的设备，所述设备包括至少两个传感器，其中所述传感器设置和配置为用于测量在给定汽缸中与发动机固定点相关的下止点水平，其中所述设备还包括控制器，其配置为接收来自每一传感器的信号；根据发动机的运行条件补偿每一信号；确定是否超出阈值，如果是，发出超出阈值的指示，且其中所述控制器进一步配置为学习阶段中，在所述发动机运行期间，通过采样第一数量的传感器值生成发动机运行条件补偿表，第一数量的传感器值与所述发动机运行期间第二数量的发动机运行条件点相关，和当已接收发动机运行条件的第一数量的采样后，通过平均所接收的该速度点采样值来确定参考值。
文档编号G01M13/04GK102288408SQ201110117518
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月6日 优先权日2010年5月7日
发明者亨里克·维拉登斯·克里斯滕森, 马丁·奥尔森 申请人:曼柴油机欧洲股份公司曼柴油机德国分公司