专利名称：再润滑间隔的预测的制作方法
技术领域：
本发明涉 及在润滑脂润滑滚动元件轴承中的润滑脂达到不可接受条件时的预测 装置和预测方法。
背景技术：
如果滚动元件轴承可靠地运行，它们必须充分地润滑，以防止滚动元件、滚道 和保持架(如果有的话)之间的直接接触。润滑功能的损坏导致摩擦和磨损，并且将迅 速造成支撑故障。大部分滚动元件轴承(80%)用润滑脂润滑，其包括诸如矿物油的原油 和诸如金属皂的增稠剂。在润滑脂润滑轴承中，从润滑脂中释放出来的油形成薄膜，其 隔开滚动元件和轴承滚道之间的接触；增稠剂在膜形成中起很小的作用。油膜的补充是 至关重要的，只有在该机构不再使用时，润滑脂才完成其使命。实际上，润滑脂通常在 其运行几千小时后才达到其寿命。很明显，重要的是对润滑脂寿命的估计，从而轴承中的润滑脂可以在其很可能 失效前被置换。因此，再润滑间隔是表示润滑脂寿命的一般术语。当前，再润滑间隔的 估计基于由实验数据的统计分析构成的经验模式。现有大量的实验方法。这些方法包括 SKF R2F 试验(DIN 51806)、SKF ROF 试验、FAG FE8 试验(DIN 51821)和 FAG FE9 试 验。在这些试验中，对用特定润滑脂润滑的一组轴承进行试验，直到润滑脂失效。可想 而知，这发生在例如测量的温度超过预定的最大值(SKFROF)时或者测量的扭矩超过预 定的最大值(FAG FE8)时。上述试验是实验室性能试验，这通常在人为的苛刻条件下进行，即在高温和/ 或高速和/或高负荷下进行。为了减少估计润滑脂性能所需的时间，苛刻条件是必要 的，且由此降低试验成本。润滑脂寿命试验的典型持续时间在500至1500小时之间，这 仅是真实润滑脂润滑轴承在通常条件下运行的实际润滑脂寿命的小部分。因此，必须承认，尽管从传统试验方法获得了有价值的数据，但是所执行条件 的严格性意味着试验仅有有限的能力，来预测润滑脂在通常条件下长期使用的润滑适用 性。而且，传统的润滑脂试验方法仅提供统计数据，然后用于预测统计的润滑脂润滑轴 承的再润滑间隔。对于特定的个体轴承的再润滑间隔不能进行预测。因此，有必要进行改进。
发明内容
本发明的第一目标是定义一种为具体润滑脂润滑轴承预测再润滑间隔的方法。本发明的第二目标是定义一种预测再润滑间隔的方法，从而该方法基于通常操 作条件下测得的数据。前述目标是根据本发明通过在润滑脂润滑滚动元件轴承中的润滑 脂达到不可接受条件时的预测方法实现的，该方法包括如下步骤运转该润滑脂润滑滚动元件轴承；测量直接或间接表示隔离滚动接触的润滑膜的破坏程度的参数，在预定的测量周期上以具体的间隔记录测量值，以获得参数值的时间级数；分析该时间级数，并且构成预测参数值演变的动态模型；基于该动态模型推断该时间级数，以获得该时间级数的未来数值；由该推断的时间级数确定超过预定极限的时间，从而预定极限表示该润滑脂不 可接受的条件，并且该确定的时间用作该轴承的再润滑间隔的预报。本发明还限定设置为执行上述方法的装置，该装置包括测量一个或多个参数的装置，该参数直接或间接地表示隔离所述润滑脂润滑滚 动元件轴承中的滚动接触的润滑膜的破坏程度；
处理装置设置为为旋转驱动该润滑脂润滑轴承时测量的每个参数记录测量值的时间级数；分析每个记录的时间级数，并且构成对应的动态模型，以据此预测该测量参数 的演变；基于该对应的动态模型推断每个时间级数，并且由此确定达到预定极限的时 间；输出每个确定的时间值作为该润滑脂达到不可接受条件的预报，其中每个确定 的时间值用作该轴承再润滑间隔的预报。在监测润滑脂润滑轴承的温度时，发现温度升高发生在启动后。该润滑脂润滑 的启动状态看作搅拌状态，因此润滑脂被过度碾压，且被压至在滚动接触之外。该搅拌 导致轴承内的阻力损耗，致使温度升高。其后，轴承温度稳定下来，且呈现准稳定状态 值(quasi-steady state value)。所监测的温度显示出稳定温度的周期，穿插有起伏，其中 温度迅速上高然后快速下降。通过同时监测润滑膜厚度和轴承温度，可发现温度升高与膜厚度的破坏是一致 的，并且随后的温度下降与油膜的再形成是一致的。膜厚度的损失导致粗糙表面之间金 属对金属的接触，造成温度升高。温度的升高造成附近润滑脂囊的软化，该润滑脂囊例 如为粘合到篦条的径向内表面的润滑脂，导致了油的释放，油膜的补充并且降低温度。 换言之，自我修复机构设置在润滑脂润滑轴承内。自我修复的例子，即膜厚度的损失伴 随着修补，在下文称为事件。首先可见，事件的发生呈现为随机性。在润滑脂润滑轴承上执行了几个试验， 其中以特定的间隔测量表示润滑膜破坏的参数，以获得参数值的时间级数。轴承环之间 的电容是合适的参数，这是因为所测量的值与膜破坏的程度具有直接的关系。电接触电 阻是另一个参数，其直接表示膜破坏的程度。接触电阻的几个时间级数的分析显示出， 时间级数实际上确实显示出定论。而且，时间级数的确定部分由事件引起。在间接表示润滑膜破坏程度的参数的时间级数中也发现了该定论。如上所述， 轴承的动态温度的情况主要依赖于润滑膜的动态情况，并且温度值的时间级数的分析显 示了该定论的一致程度。假设润滑膜的动态情况是确定的，则能够在已知以往情况的基础上构建预测未 来情况的模型。根据本发明，这通过利用时间级数预测法的技术予以实现。以特定的间 隔测量直接或间接表示润滑膜破坏程度的适当参数，以获得参数值的时间级数。然后， 采用非线性动态特性的理论对该时间级数进行分析。
由标量的时间级数再建系统的拓扑空间(在时间上的参数变化)是探求数据动态 特性的几乎所有方法的基础。这在技术上借助于嵌入法解决。可以适当地应用Takens的 时间延迟嵌入定理(time-delay embedding theorem)。因此， 在根据本发明的方法中，分析时间级数的步骤包括估算嵌入维m，并且 还可以包括估算时间延迟T。在接下来的步骤中，由所分析的时间级数再造m_尺寸的拓扑空间。该再造的拓 扑空间是在测量周期上测得的润滑脂润滑轴承的动态情况的特性，。为了预测未来的动 态情况，在所再造的时间级数的基础上构建预测模型。适当地，这包括估算演变拓扑空 间从一个系统状态到下一个系统状态的模型函数的步骤。接下来，可以应用几种数学方 法估算模型函数。采用模型函数，可以推断时间级数以预测未来情况。轴承中润滑脂寿命的结束通常根据破坏温度定义，在该破坏温度上润滑膜不再 能修补。根据所推断的时间级数，可进行预测何时达到预定(破坏)值。对应的时间可 以作为所述试验轴承的预测的再润滑间隔，并且可以用作置换该轴承中的润滑脂的绝对 的最后期限。根据本发明的方法不限于在温度时间级数的基础上构建动态情况模型。直接或 间接表示润滑膜破坏的可测参数的任何时间级数可用于建立系统动态模型，并且可以通 过选择合适的最大极限(破坏值)确定再润滑间隔。根据本发明的方法和装置能预测特定轴承用特定润滑脂润滑且操作在通常条件 下的再润滑间隔。这与预测轴承组的统计上的再润滑间隔的已知方法和装置相反。可 预期，根据本发明的方法和装置对于至关重要且昂贵的机械中的润滑脂润滑轴承特别有 禾U。例如，如果特定轴承中的初始润滑脂分布很差，则实际的再润滑间隔可能显著短于 先前已知模式预测的间隔。根据本发明的装置监测的润滑脂润滑轴承可以在适当的时间 再润滑，由此防止不希望早期失效。如上所述，根据本发明的装置和方法可用于预测单个轴承的再润滑间隔。另 夕卜，根据本发明的装置和方法可用在大量的润滑脂润滑轴承上，以便获得统计上的润滑 脂失效率和失效分布。因此，可以计算润滑脂的LlO寿命，其表示在所试验的数量中有 10%失效的运转时间。通过根据本发明的方法计算LlO寿命的优点是所产生的润滑脂寿 命的预测基于轴承在实际条件下的运行，而不是传统试验中为了保持试验成本下降而采 用的苛刻条件。本发明的其它优点由详细描述和附图将更加明显易懂。
现在，参考附图更加详细地描述本发明，其目的是为了说明而非限制本发明， 附图中图Ia-Ic分别示出了温度的时间级数图线、润滑膜破坏的时间级数图线和温度与 润滑膜破坏之间相互关系的图线；图2示出了根据本发明的再润滑间隔预测方法的流程图；图3示出了提供有根据本发明实施例的装置的系统的示意图。参考标记图2-图解了根据本发明实施例的方法，
210在自诱发温度条件下转动轴承；220测量且记录轴承温度，且构造温度的时间级数；230分析时间级数且估算嵌入维m和时间延迟T ；240构件时间级数的动态模型；250推断时间级数； 260由推断的时间级数确定温度到达预定最大值的时间，且输出该确定时间值作 为预测的再润滑间隔。图3-图解了提供有根据本发明实施例的装置的系统，10润滑脂润滑滚动元件轴承12 内环14夕卜环16滚动元件18 车由20温度传感器22处理单元
具体实施例方式图Ia示出了在用传统Li-皂基润滑脂润滑的圆柱滚柱轴承上进行试验获得的轴 承温度的时间级数图线。该轴承运转在8.34kN的负荷和1500rpm的速度下。在轴承的 外环上进行测量轴承温度，采样间隔为120秒。由图Ia可见，启动后温度即刻发生迅速上升。这通常归因于轴承内(冷)润滑 脂的搅拌，因此该润滑脂被过度碾压，并且被挤压到滚动接触的外面。搅拌造成轴承内 的阻力损耗，导致温度上升。润滑脂润滑的该初始状态也称为搅拌状态，还发生在润滑 脂迁移时。离心力作用在润滑脂上，并且将其放射状地向外抛出。因此，篦条的径向内 壁是润滑脂倾向于聚集的一个位置，且形成囊。搅拌状态持续约2-5小时，其后温度稳 定下来，并且呈现准稳定状态值。由图Ia可见，该温度没有保持不变，而是经受一系列 的快速上升和快速下降，回到准稳定状态值。可以设想，一系列的温度峰值是过多搅拌的结果，过多搅拌也就是由润滑脂由 大块破碎成碎块且进入滚动接触引起的临时过度润滑。然而，同时测量轴承温度和润滑 膜损坏的试验显示，温度上的升高与膜厚度上的破坏相关。从图2b可以看到一个这样的试验结果，其示出了在上述相同的轴承试验中获得 的润滑膜破坏的时间级数图线。与轴承温度测量的同时(如图2a所示)，圆柱滚子和轴 承滚道之间的电接触电阻以120秒的采样间隔测量。所测得的电阻与膜破坏程度直接相 关地变化，因此是可用于量化润滑膜动态情况的一个参数。轴承的内环和外环之间的电 容是另一个可用的参数。通过比较图Ia和图Ib可见，相对高的轴承温度的周期对应于 相对低的电接触电阻的周期(膜破坏)。为了量化温度和膜破坏之间的关系，通过几个试验确定了温度动态和膜破坏动 态之间的相关函数。图Ic示出了为图Ia和图Ib所示测得数据获得的关系函数的图线， 绘制为时间间隔的函数。图Ic示出了在10分钟时间间隔上的0.858的最大(负)值，表示温度升高和接触电阻降低(即膜破坏)之间的密切相关。因此，图Ia所见的系列温度峰值不是因为过度润滑(搅拌)，而是因为不充分的 润滑。在初始搅拌状态后，润滑脂呈现为通过析出过程而释放油，并且释放的油形成分 隔滚动接触的润滑膜。析出过程没有释放足够的润滑剂到滚动接触来达到完全淹没的润 滑条件，意味着发生了渐次隔离。润滑膜的厚度最终达到在相对的滚动接触表面上的表 面粗糙之间发生金属对金属接触的程度。摩擦的随之升高增加了热量的产生。热量假定 软化了附近的润滑脂囊(例如，在篦条下)，导致润滑用的新鲜润滑脂的释放和油析出率 的提高(该速率看作与温度密切相关)。膜厚度的破坏导致温度升高，这创造了新鲜润滑 剂释放的条件来补充润滑膜，然后导致温度再一次下降。换言之，形成自修复机构，并 且连续发生，直到润滑膜的补充不再可能。因此，图Ia所见的温度峰值可归因于自修复的例子，这将称为事件。在相同的 轴承上进行了几个试验，用相同的润滑脂润滑，在相同的运行条件下。由这些试验获得 的温 度时间级数和接触电阻时间级数在每个情况下都不同。不同间隔后发生的事件具有 不同的持续时间，并且观察到不同的幅度范围(例如，温度升高)。事件的发生呈现为随 机性，但是温度和接触电阻获得的各时间级数的分析显示事件上具有显著程度的自我相 似性。每个时间级数都显示动态情况(关于温度和膜破坏)是确定的，这是因为事件导 致了时间级数的确定部分。事件由膜厚度的损耗伴随补充而引起，因此系统的动态情况 表现为测量直接表示膜损坏的任何参数(例如电接触电阻)或者间接表示膜损坏的任何参 数(例如温度)。根据本发明，在以往事件的基础上形成动态膜损坏情况的模型，从而能够预测 未来的事件。适当地，这涉及采用非线性动态的技术分析所测得的参数(例如轴承温度) 的时间级数。由标量的时间级数再造系统的拓扑空间(参数在时间上的变化)是揭示数 据动态特性的几乎所有方法的基础。这在技术上借助于嵌入法解决。适合应用Taken的 时间延迟嵌入定理。根据Taken的定理，时间级数{XI，X2，.....，XN}的动态完全捕获或嵌入m_维
拓扑空间中，由状态矢量限定Yt = {Xt, Xt_T，Xt_2T，……，Xt_(m_1)T}其中Xt是在时间t的时间级数的值，T是适当的时间延迟，且m是嵌入维，其是状态矢量的常角轨道(trajectories)在m维上不交叉所需的最小
时间延迟座标值。估算时间延迟和嵌入维存在几种方法。时间延迟例如可以借助于交互信息法估 算，从而为时间级数计算平均交互信息(AMI)函数，并且时间延迟选择为与AMI函数 的第一最小值一致。时间延迟也可以由自相关函数和能谱函数或者离散函数的程度估 算。估算嵌入维的方法包括假近邻分析(falsenearest neighbours analysis)和分形关联维数 (fractal correlation dimension)。借助于神经网络，也可以采用估算时间延迟和嵌入维二者 的经验方法。在进行的试验中，如前所述，温度和接触电阻时间级数的分析以及相关嵌入维的计算一致导致五个嵌入维。这意味着，对于润滑脂润滑的圆柱滚子轴承，需要五个 参数建立数学模型，该数学模型描述轴承中的动态温度情况或者动态润滑膜的情况。而 且，为获得的各种时间级数计算了李雅普诺夫指数(Lyaponov exponent)。Lyapunov指 数是动态的不变量，与拓扑空间中的近常角轨道的收敛和/或发散的平均比率有关。正 的最大Lyapun0v指数表示由确定的混乱控制的动态系统，即动态情况对初始条件异常敏 感的系统。最大Lyapunov指数，Xmax，由各种时间级数计算，始终设定在1.14 < λ max <1.21的狭窄范围内，这表示非常确定的特征。因为动态情况是确定的，所以它能被一套通常非线性方程模型化。可以应用几 种动态模型技术来帮助从单一标量的时间级数建立数学模型，该标量的时间级数能预测 时间级数的演变。动态模型化过程的第一步骤是从测量的时间级数再造拓扑空间。这可采用上述 的Taken时间延迟嵌入技术进行。然后可以建立预测模型 y(t+T) = fT(y(t))其中拓扑空间y(t)是系统的当前状态，y(t+T)是时间间隔T后的系统状态，而 fx是模型函数，其将再造的拓扑空间从一个系统状态演变到另一个系统状态。在接下来的步骤中，估算模型函数。这可以借助于利用微分方程或差分方程的 连续时间模型(整体模型)或者借助于例如离散的自回归模型(局部模型)进行。可以 应用各种技术和方法由单一时间级数来获得预测模型。一旦估算了模型函数，其就能用 来预测系统的未来动态，即推断时间级数。轴承中润滑脂寿命的结束通常根据破坏温度定义，在破坏温度上润滑膜不再能 补充。根据推断的未来动态温度情况的时间级数，可以预测何时到达预定的(破坏性的) 数值。根据本发明，对应的时间间隔可以取作所测轴承的预测的再润滑间隔，并且可以 用作该轴承中置换润滑脂的绝对最终期限。为了提高预测的精确度，重要的是为破坏性 轴承温度选择适当的值。该值可以在实验观测的基础上确定，或者可以从润滑脂数据表 单获得。因此，本发明为润滑脂润滑滚动元件轴承限定了预测再润滑间隔的方法。基于 温度测量，根据本发明实施例的方法如图2的流程图所示。在第一步骤210中，润滑脂润滑滚动元件轴承优选以恒定的负荷和速度转动， 从而自诱发温度上的任何升高。在第二步骤220中，以适当的采样间隔(例如，3秒和3分钟之间)测量轴承温 度，并且以预定的测量周期记录，以便获得温度数据的时间级数。适当地，测量周期可 以开始在轴承运行的2-5小时后，即润滑搅拌状态后，并且可以具有例如500小时的持续 时间。在第三步骤230中，分析时间级数。适当的分析步骤包括估算嵌入维m，并且 还包括估算时间延迟T。分析的步骤还可以包括Lyapunov指数的计算。在第四步骤240中，为记录的温度动态构成动态模型。适当地，该步骤包括构 成时间级数的m-维拓扑空间，并且估算拓扑空间从一个系统状态演变到接下来系统状态 的模型函数。
在第五步骤250中，用动态模型推断时间级数以预测温度状况。在第六步骤260中，由推断的时间级数确定达到预定的最大温度值的时间间 隔，从而确定的时间间隔用作预测润滑脂润滑轴承的再润滑间隔。本发明还限定了适于执行根据本发明方法的装置。图3示意性地图解了包括至 少一个润滑脂润滑滚动元件轴承10的系统示例，该系统提供有根据本发明的装置20、 22。滚动元件轴承10包括内环12、外环14和在至少一组相对滚道上设置在其间的滚动 元件16。滚动元件16可以导向和保持在保持架(未示出)中。轴承10可以安装在例如 工业机器的轴18上，或者它可以安装在试验装置的轴上。该试验装置还可以适合于同时 支撑和转动几个轴承。包括轴承10的系统还包括一些装置(未示出)以驱动该轴承，例 如电动机。轴承10填充有润滑脂(未示出)。为了预测轴承10的再润滑间隔，该系统提供 有根据本发明的装置。该装置包括装置20，以测量表示隔离轴承10滚动接触的润滑膜 破坏程度的参数，并且还包括处理单元22，其设置为执行根据本发明方法的步骤。在图 3所示的实施例中，该测量装置是安装在.轴承外环14上的温度传感器20。因为大部分 轴承适于内环转动，而外环保持固定，所以外环是最简单的温度测量位置。然而，温度 传感器20也可以安装在轴承内环12上或者保持架上，其到温度传感器20的连接借助于 滑动环或者遥感器实现。该轴承也可以适合于外环转动。 润滑脂润滑轴承10在常规的运行条件下转动，即在避免滑动的最小负荷之上的 负荷下转动，但是不经受过度负荷或者在异常高速下转动或加热到过高温度。轴承中的 温度发展可以自诱发。以适当的取样间隔(例如，在3秒和3分钟之间)，记录所测得的 温度值，由此产生温度数据的时间级数。该温度可以在例如800小时的测量周期中测量 并记录。根据本发明，处理单元22在参考图2的流程图所描述步骤的基础上分析时间级 数并且输出预测的再润滑间隔。处理单元22可以适当地包括神经网络。根据本发明实施例的方法和装置已经参考测量温度数据的时间级数并且根据破 坏温度值确定润滑间隔进行了描述。根据本发明的方式和装置不限于这些参数的测量， 而是可以基于直接或间接表示润滑膜破坏的任何参数。例如，由于润滑膜破坏发生粗糙 面之间金属对金属接触产生摩擦。因此，根据本发明的装置可以包括测量轴承摩擦扭矩 的装置，并且再润滑间隔可以在扭矩值的时间级数和适当选择的破坏扭矩值的基础上确 定。类似地，根据本发明的装置可以包括测量例如驱动滚动元件轴承的电动机的功耗的 装置。保持轴承以相同的速度转动所需的功率与轴承的摩擦量有直接关系地增加。相应 地，在功耗值的时间级数和适当选择的破坏功耗值的基础上可以预测再润滑间隔。根据本发明的装置也可以包括测量和记录直接表示润滑膜破坏参数的时间级数 的装置，例如轴承外环和内环之间的电容。如上所述，膜厚度的损耗产生热量，这导致 当润滑脂处于允许条件时润滑膜的补充。当补充不再可能时，金属对金属接触将继续一 破坏持续时间，而最终导致轴承失效。因此，可以选择间接表示金属对金属接触的最小 电容值，并且该值的一定持续时间可设定为在从推断的电容值的时间级数预测润滑间隔 时的破坏极限。同样的原理可以应用于电接触电阻值的时间级数。在上述根据本发明实施例的方法中，转动轴承的步骤优选以恒定的速度和负荷 进行。轴承中的温度上升可以自诱发。作为选择，转动轴承的步骤可以在控制温度条件下执行，从而采用加热装置保持轴承温度在预定的设定点。这里至关重要的因素是适 当地选择设定点温度，从而不掩饰或不与作为润滑机构的一部分自然发生的自加热的事 件相干扰。所选择的值也取决于何处测量轴承温度，这是因为内环的温度高于外环的温 度。根据外环温度测量，可以应用70-100°C的设定点值。该范围与轴承实际经受的运行 条件一致。由于润滑膜的破坏，轴承温度因金属对金属接触而升高。如果测得的温度超过 设定点值，则加热装置将自动解除，然后当温度降低返回到设定点值以下时恢复(由于 润滑膜的补充)。可以测量和记录加热器的每个解除周期的持续时间，由此产生持续时间 的时间级数。该参数也表示润滑脂润滑轴承中润滑膜破坏的程度，同样，可以限定加热 器解除的破坏持续时间，以便由推断的时间级数确定再润滑间隔。因此，一种SKF ROF 试验装置适合于执行根据本发明的方法。可以理解，可测量和记录直接或间接表示润滑膜破坏的一个参数之外的参数。 可以为每个记录的时间级数构造动态模型，并且由推断的每个时间级数可以单独地确定 再润滑间隔。推测的间隔取决于为每个时间级数选择的 破坏值，并且因为该值根据时间 级数的参数值而不同，所以可能的是再润滑间隔的确定造成不同的预测。为了安全考 虑，最小的预测间隔可以适当地选择为置换轴承中润滑脂的最后期限。可见500小时是测量和记录时间级数的适当周期。可以理解，通过增加测量周 期的持续时间可以改善由时间级数构造的动态模型的精度。因此，分析和动态建模的步 骤例如可以在初始测量周期后每200小时重复，以精制预测间隔。而且，如果测量几个 参数，且分析和动态建模每个参数的时间级数，则由每个动态模型估算的模型函数可以 进行彼此比较和校准。已经描述了大量的本发明的方面/实施例。应当理解的是，每个方面/实施例 可以与任何的其它方面/实施例结合。而且，本发明不限于所描述的实施例，而是可以 在所附专利权利要求的范围内进行变化。
权利要求
1.一种预测润滑脂润滑滚动元件轴承中的润滑脂何时达到不可接受条件的方法，该 方法包括如下步骤转动该润滑脂润滑轴承；测量直接或间接表示隔离滚动接触的润滑膜破坏程度的参数，其中在预定的测量周 期上以特定的间隔记录测量值，以获得参数值的时间级数；分析该时间级数，并且构成预测所述参数值演变的动态模型；基于该动态模型推断该时间级数，以预测该时间级数的未来值；确定该推断的时间级数的数值超过预定极限的时间，从而所述预定极限表示该润滑 脂不可接受的条件。
2.根据权利要求1所述的方法，其中该由推断的时间级数确定的时间用于该滚动元件 轴承的再润滑间隔的预测。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中转动该轴承的步骤基本上是以不变的负荷和 速度执行。
4.根据前述权利要求任何一项所述的方法，其中测量周期在轴承润滑的初始搅拌状 态结束后开始。
5.根据前述权利要求任何一项所述的方法，其中该测量步骤包括测量表示润滑膜破坏程度的多个参数，从而为该测量参数的每一个 获得时间级数；该分析步骤包括分析每一单个的时间级数，并且构成预测对应时间级数演变的对应 的动态模型；该推断步骤包括推断每个时间级数；该确定步骤包括由每个推断的时间级数确定超过预定极限的时间。
6.根据前述权利要求任何一项所述的方法，其中该测量步骤包括测量轴承温度，并 且该确定步骤中的该预定极限是最大温度值。
7.根据前述权利要求任何一项所述的方法，其中该测量步骤包括测量驱动装置对转 动该轴承施加动力的功率消耗，并且该确定步骤中的该预定极限是最大功率消耗值。
8.根据前述权利要求任何一项所述的方法，其中该测量步骤包括测量直接表示润滑 膜破坏程度的参数。
9.根据权利要求8所述的方法，其中该测量的参数是该轴承的电容或电接触电阻，并 且该确定步骤中的该预定极限分别是最小电容值的持续时间或最小电接触电阻值的持续 时间。
10.根据前述权利要求任何一项所述的方法，其中该分析步骤包括估算每个时间级数 的嵌入维m和时间延迟T。
11.根据前述权利要求任何一项所述的方法，其中该分析步骤还包括计算每个时间级 数的Lyapunov指数。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其中该构成动态模型的步骤包括为每个时间 级数构成m维拓扑空间。
13.根据权利要求12所述的方法，其中该构成动态模型的步骤还包括估算动态的模型 函数，其模型函数演变从一个状态到下一个状态的再造拓扑空间。
14.根据前述权利要求任何一项所述的方法，其中该转动该轴承的步骤执行为使轴承 温度上的任何升高为自诱发温度升高。
15.根据权利要求1至13任何一项所述的方法，其中该转动该轴承的步骤执行在可控 温度条件下，由此加热装置用于保持轴承温度在预定的设定点。
16.根据权利要求15所述的方法，其中该测量步骤包括测量该加热装置的自动停用和 再激活之间的连续持续时间，并且该确定步骤中的该预定极限是最大持续时间值。
17.一种预测润滑脂润滑轴承中的润滑脂何时达到不可接受条件的装置，该装置设置 为连接到包括至少一个润滑脂润滑滚动元件轴承的系统，该装置包括测量一个或多个参数的装置，该参数直接或间接地表示该轴承的滚动元件和滚道之 间形成的润滑膜的破坏程度； 一处理装置，其设置成-为旋转驱动该润滑脂润滑轴承时测量的每个参数记录测量值的时间级数； _分析每个记录的时间级数，并且构成对应的动态模型，以据此预测该测量参数的演变；-基于该对应的动态模型推断每个时间级数，并且由此确定达到预定破坏值的时间；-输出每个确定的时间值作为该润滑脂达到不可接受条件的预定值。
18.根据权利要求18所述的装置，其中该处理装置包括神经网络。
19.一种包括根据权利要求18或19的装置的系统，其中该系统还包括加热和控制装 置以保持轴承的温度在预定的设定点。
全文摘要
本发明涉及润滑脂润滑滚动元件轴承(10)中的润滑脂到达不可接受条件时的预测方法。根据本发明，测量并记录参数的时间级数，由此该参数直接或间接地表示隔离滚动接触的润滑膜的破坏程度。借助于处理装置(22)的帮助，分析时间级数，构成动态模型，以预测参数值的演变，并且该模型用于推断时间级数。然后，由推断的时间级数来确定超过预定极限的时间，由此该预定的极限表示不可接受的润滑脂条件。根据本发明的方法可以用于预测个别润滑脂润滑轴承的再润滑间隔。
文档编号G01M13/04GK102027347SQ200880129208
公开日2011年4月20日 申请日期2008年5月14日 优先权日2008年5月14日
发明者皮特·M·卢格特 申请人:Skf公司