检测滚子轴承中的滚子体旋转的不规则性的制作方法_2

文档序号:8909028阅读:来源:国知局
采用原始数据使 网络超载的问题。
[0017] 可W通过有线或无线将统计信息从滚子轴承传送到评估节点。在后一种情况下, 通信是特别灵活的,并且不必执行繁琐的电线线路安装,例如该可能有利于在移动的火车 中使用。例如,就该方面用于发送统计信息的无线发射器可W对应于W下之一:由第=代 合作伙伴计划(3GP巧标准化的作为全球移动通信系统(GSM)的移动通信系统或收发器、 增强数据速率GSM演进巧DGE)、GSM邸GE无线电接入网络佑ERAN)、通用陆地无线电接入 网络扣TRAN)或演进UTRAN巧-UTRAN)例如通用移动电信系统扣MTS)、长期演进(LT巧或 LTE高级(LTE-A)、或具有不同标准的移动通信系统,例如多标准无线电(MSR)、全球微波互 连接入(WIMAX)IE邸802. 16或无线局域网(WLAN)IE邸802. 11,通常基于时分多址(TDMA)、 频分多址(FDMA)、码分多址(CDMA)、正交频分多址(OFDMA)或具有像滤波器组基于多载波 (FBMC)系统的复用功能物理层的任何其它技术的任何系统。当然,还可W使用短距离通信 系统,比如Nanotron(线性调频扩频)、ANT、DUST、无线HART(可寻址远程传感器协议)、 ISA100 (国际自动化学会)、藍牙或Zi浊ee。
[0018] 一些实施例包括安装在移动通信网络的装置内的一个或多个可编程电气控制电 路,用于执行上述方法。该样的可编程电气控制电路,例如数字信号处理器值SP)、专用集成 电路(ASIC)、现场可编程口阵列(FPGA)、或具有硬件加速器的通用处理器,需要相应地编 程。因此,另外的实施例还提供了具有程序代码的计算机程序,用于在计算机程序在可编程 的硬件设备上执行时实现该方法的实施例。
[0019] 根据其他方面,提供了一种用于检测滚子体在滚子轴承中旋转的不规则性的装 置。所述装置包括测量模块,其可操作成提供表示滚子轴承的轴承圈的表面区域的变形的 变形信号,其中,所述变形是由于滚子体在所述表面区域上或沿着其的旋转。所述装置还包 括处理器,其可操作成从变形信号中提取一个或多个所关注的信号量,并且可操作成提供 关于所提取的一个或多个所关注的信号量的统计信息。由此,在一些实施例中,所述装置可 W形成数据网络的第一节点,在所述装置的旁边,该第一节点还包括联接到所述装置的滚 子轴承。第一网络节点可W是移动的网络节点。所述装置还可W包括发射器,其可操作成 将统计信息发送到数据网络的远程第二节点,用于评估的目的。数据传输可W根据任何前 述的通信概念发生。
[0020] 一些实施例包括安装在用于检测不规则性的装置内的一个或多个可编程电气控 制电路,用于执行上述相应方法的实施例。该样的可编程电气控制电路,例如数字信号处理 器值SP)、现场可编程口阵列(FPGA)、或具有硬件加速器的通用处理器,需要相应地编程。 因此,另外的实施例还提供了具有程序代码的计算机程序,用于在计算机程序在可编程的 硬件设备上执行时实现该方法的实施例。
[0021] 概括地说,本发明的一些实施例提出使用统计信息(例如W直方图的形式)来平 均各种信号特性,例如:
[0022] ?作为用于滚子载荷的指标的信号幅度,
[0023] ?作为用于保持架间隙影响的指标的峰-峰间距,
[0024] ?作为保持架段的运动的指标的滚子间距(谷)。
【附图说明】
[0025] 下面仅通过示例并参照附图对各装置和/或方法的一些实施例进行说明,其中:
[0026] 图la示出了连接到滚子轴承的内轴承圈的测量装置的示意性实施例;
[0027] 图化示出了用于检测在滚子轴承中旋转的滚子体之间的间距的不规则性的示例 性方法的示意性流程图;
[002引图2a示出了示例性的变形信号;
[0029] 图化示出了图2a的变形信号的放大部分;
[0030] 图3a示出了关于变形信号的信号峰的时间间隔的直方图;
[0031] 图3b示出了关于变形信号的信号谷的时间间隔的直方图;
[0032] 图4a示出了关于变形信号的信号谷的时间间隔的另一直方图;
[0033] 图4b示出了关于变形信号的信号谷的时间间隔的另一直方图;
[0034] 图5示出了关于信号峰幅度应变的直方图;
[0035] 图6示出了关于信号谷幅度应变的直方图;W及
[0036] 图7示出了关于信号峰-峰应变的直方图。
【具体实施方式】
[0037] 下面参照其中示出了某些示例性实施例的附图,对各个示例性实施例进行更加全 面地说明。在附图中,为了清楚起见,各线条、层和/或区域的厚度可能被放大了。
[003引因此,尽管各示例性实施例能够具有各种修改和备选形式,但其中的实施例通过 各图中的示例示出,下面在本文中进行详细说明。然而,应该理解的是,没有意图要将各示 例性实施例限制为所公开的特定形式,相反,各示例性实施例将涵盖落入本发明范围之内 的所有修改、等同物和替代物。在整个附图中,相同的附图标记指代相同或相似的元件。
[0039] 应该理解的是,当元件被称为"连接"或"联接"到另一元件时,其可W直接连接或 联接到另一元件,或者可能存在中间元件。相反,当元件被称为"直接连接"或"直接联接" 到另一元件时,不存在中间元件。用于描述各元件之间关系的其它词语应W类似的方式被 解释(例如,"之间"与"直接之间"、"相邻"与"直接相邻"等)。
[0040] 本文所用的术语仅是为了描述特定实施例的目的,并非旨在限制示例性实施例。 如本文所用,单数形式"一"、"一个"和"特指的那个"旨在还包括复数形式,除非上下文清 楚地另外指明。要进一步理解的是,术语"包括"在此使用时指定存在所陈述的特征、整体、 步骤、操作、元件和/或组件,但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、 元件、组件和/或它们的组。
[0041] 除非另有定义,否则本文所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与由该 些实施例所属技术领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。要进一步理解的是,术 语(例如,在常用字典中所定义的那些)应该被解释为具有的含义与它们在相关领域的上 下文中的含义相一致,并且不会W理想化或过于正式的意义被解释,除非本文明确地如此 限定。
[0042] 图la示意性地示出了装置100的侧视图,该装置用于检测在滚子轴承104中旋转 的滚子体102旋转的不规则性。
[0043] 装置100包括测量模块106,其可操作或配置成提供指示滚子轴承104的内轴承圈 112的表面区域110的变形的所测量的变形信号108。例如,所测量的变形信号108可W在 线即在运行中提供,或者离线提供,例如通过访问已存储预先所测量的变形信号108的存 储设备。由此,当滚子轴承被暴露到轴向和/或径向载荷时,表面区域110的弹性机械变形 是由于滚子体102在所述轴承圈表面区域110上的旋转。此外,装置100包括处理器模块 114,其可操作成从所测量的或原始的变形信号108中提取一个或多个所关注的信号量/部 分,并且可操作成提供关于所提取的一个或多个所关注的信号量的统计信息116。由此,对 比于原始变形信号108的数据量,统计信息116的数据量被压缩。
[0044] 根据一些实施例,测量模块106可W包括变形传感器,用于测量或获取变形信号 108。由此,所述变形传感器可W是基于电感、电容、光学、或应变计的变形传感器。图la还 示出了放置在滚子轴承104的内轴承圈112上的测量模块106或其变形传感器。然而,本 发明的其他实施例还允许测量模块和/或其变形传感器放置在外轴承圈118的表面。示出 的滚子轴承104可W是例如可W用于风力发电厂或火车的滚子轴承。也就是说,滚子轴承 104的直径例如可W在0.Im至5m的范围内。
[0045] 在一些实施例中,包括滚子轴承104、测量模块106和处理器模块114的装置100 可W形成数据网络的第一(可移动)节点。在该种情况下,装置100还可W包括发射器电 路(未示出),其可操作成将统计信息116从第一(可移动)网络节点传送到数据网络的远 程第二网络节点,用于进一步评估的目的。术语"远程"是指第二网络节点可W放置在与第 一网络节点不同的地理位置。例如,第二网络节点可W放置在远离第一网络节点数十米、数 百米甚至数千米。在一些实施例中,发射器(在图la中未示出)可W是无线发射器,用于 将从所测量的变形信号108中提取的统计数据116从第一网络节点无线地发送到第二网络 节点。该在例如当第一网络节点连接到移动的车辆时可能是特别有用的。
[0046] 装置100 (已经参照图la对其进行了说明)可W配置成执行方法150,用于检测在 滚子轴承104中旋转的滚子体102旋转的不规则性。图化示出了方法150的示例性流程 图。
[0047] 方法150包括第
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