一种识别机械零部件老化的方法与流程

文档序号:14721999发布日期:2018-06-17 17:58阅读:391来源:国知局

本发明属于一种识别机械零部件老化的方法,尤其涉及一种识别运动副零件老化的方法,属工程机械维修领域。



背景技术:

机械设备无论设计和制造的多么完美,都会随着长期使用、保管和闲置发生老化,因此造成的故障停机现象时有发生,损失巨大。究其原因主要是机械零件老化状态无法被预知而造成。

针对零件老化无法被预知这一问题,现有技术提供了一种改善机械设备可维修性的方法,如专利文献ZL201510068431.6。该方法通过对设备有效部位的温度测量、数理统计得出阈值,进而实现对零件老化状态的分析和判断,因为该方法是运用数理统计原理得出的环境温度,所以存在基准位移误差问题。

现有技术同时还提供了一种无视运动副周边环境变化,以某一定值为温升基准、以机器设计温度上限为阈值的识别零件老化的公知方法,该方法操作简单、识别迅速,如有的国产(进口)设备设计温度上限值为60℃(80℃),但在实际识别零件老化过程中,某些零件在未达到上限值之前,已发生老化。因此,该方法判断零件老化存在结果不确定且基准不重合误差问题。

现有的两种技术均存在识别零件老化的精密度不足这一问题,它制约着预知维修理想的实现,因此在工业化企业生产过程中,急需一种能够精确识别零件老化的方法,实现预知维修,避免故障停机现象的发生。



技术实现要素:

本发明提供一种识别机械零部件老化的方法,能进一步精确识别零件老化,极大地减少了现有机械设备中经常出现的故障停机现象。

本发明所述的一种识别机械零部件老化的方法,其技术方案如下:

1、选取有效点

在机械设备上选取运动副温度有效点、环境温度有效点;所述运动副温度有效点为运动副或其周边在工作状态中无热交互作用且受环境干扰小的零件上的点;所述环境温度有效点为与运动副温度有效点处于同一环境下的不受运动副热交换影响的点;

2、进行温度测量

在所选取的运动副温度有效点与环境温度有效点上进行温度测量,获取运动副温度有效点温度数据TFi与环境温度有效点温度数据THi;

3、生成运动副零件老化阈值

由理论差同温升TDi数理统计生成运动副零件老化阈值Di±kσ;所述理论差同温升是指在理想环境温度条件下的运动副有效点的温升;所述kσ为置信概率特性值,其中k取值为1~6,优选k=3;

其中:

式(1)中,

TFi为运动副温度有效点温度数据;

THi为环境温度有效点温度数据;

a为理想环境温度数值,其数值在机器可工作温度范围内选取;

b为单位环境温度对运动副温升的影响系数,取值为0<b≦0.5;

式(2)、式(3)中:

i为自然数;

n为运动副温度有效点温度数据样本个数;

4、对运动副零件老化作出判断

当Di+kσ≧TDi≧Di-kσ时,若是随机波动,表明运动副零件工作是稳定的,若是出现异常波动,表明运动副零件工作是不稳定的,要及时查找原因采取相应措施;

当TDi≧Di+kσ时,表明零件已发生老化,提醒采取相应措施;

当TDi≦Di-kσ时,提醒改善设备运行环境。

本发明的积极效果在于:

通过假说、实验得出理论差同温升、运动副温度及环境温度之间的数量关系,解决了现有技术中识别零件老化阈值的精密度不足这一关键问题。在降低了故障停机率、增加经济效益同时,为解决精确化“预知维修”这一世界性难题夯实了基础。

附图说明

图1为运动副A1温度数据示意图;

图2为运动副A2温度数据示意图;

图3为运动副A3温度数据示意图;

图4为运动副A1温度数据随机波动示意图;

图5为运动副A1温度数据异常波动示意图;

图6为运动副A2温度数据超过高温阈值判断示意图;

图7为运动副A3温度数据超过低温阈值判断示意图;

图中,1、运动副温度有效点A1温度数据曲线;2、环境温度有效点B1温度数据曲线;3、运动副温度有效点A2温度数据曲线;4、环境温度有效点B2温度数据曲线;5、运动副温度有效点A3温度数据曲线;6、环境温度有效点B3温度数据曲线。

具体实施方式

下面结合附图提供本发明的优选实施例:

实施例1

1、选取有效点

已知某电厂输煤系统生产线为A、B双路互备,即一路运行一路备用。在运行的A路上选取某些机械设备运动副温度有效点三个,分别为:某电机轴输出端轴承端盖A1、某型号减速机输入轴轴承透盖A2、某胶带机驱动滚筒输入端轴承端盖A3;同理在B路上选取与A路对应的环境温度有效点三个,B1、B2、B3;

2、进行温度测量

参照图1、2、3,分别对有效点A1、A2、A3,B1、B2、B3进行温度测量并记录数据,获取运动副温度有效点的温度数据TFi与环境温度有效点的温度数据THi如下表:

3、生成运动副零件老化阈值

参照图1、2、3,本例中b=0.3,a=20,通过公式(1)求得各运动副温度有效点差同温升TDi,如下表:

参照图4、5、6、7,通过公式(2)(3)求得各运动副零件老化阈值Di±kσ,本例中k=3,计算结果如下表:

4、对运动副零件老化作出判断

1)当Di+kσ≧TDi≧Di-kσ时,参照图4,若是随机波动,表明运动副零件工作是稳定的;参照图5,若是出现异常波动,表明运动副零件工作是不稳定的,要及时查找原因采取相应措施;

运动副温度有效点A1某连续四次测量数据及相关计算结果如下表:

参照图5,由计算结果可知,该运动副理论差同温升TDi倾向于阈值16.76℃,即呈现出连续升温趋势,因此判断该电机轴输出端轴承端盖运动副零件有老化趋势,提醒相关人员注意。在未检修该电机轴输出端轴承端盖的情况下,该电机工作两个工作日后,轴颈断裂;

2)当TDi≧Di+kσ时,表明零件已发生老化提醒采取相应措施;

参照图6,运动副温度有效点A2某次测量数据及相关计算结果如下:

由计算结果可知,该运动副理论差同温升TDi大大超出阈值21.28℃,判断该减速机输入轴轴承透盖运动副零件已老化。相关人员对该设备进行拆解,通过无损探伤发现该减速机输入轴透盖已出现明显裂痕;

3)当TDi≦Di-kσ时,提醒改善设备运行环境。

参照图7,运动副温度有效点A3某次测量数据及相关计算结果如下:

由计算结果可知,该运动副理论差同温升TDi略低于阈值6.80℃,提醒注意改善设备运行环境。检查发现,该设备遮风挡雨装置损坏,修复后,数据恢复正常。

有益效果:

以此为例,本发明通过一年来在该电厂输煤生产线上使用和多次精确判断出零件老化的结果证明,这种不引入任何资源、不拆解、无预埋识别零件老化技术,不仅获得了故障停机率下降近半、吨煤维修费节省近两成的直接经济效益,还通过强化企业内、外部管理与协调获得了间接经济效益和社会效益。

以上揭露仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1