一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法及系统与流程

本发明涉及滚动轴承寿命监测领域，特别是涉及一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法及系统。
背景技术：
：滚动轴承是转动设备的核心，它的状态直接影响转动设备的状态，影响整个系统的可靠性。据统计一台30万级机组有转动设备几百台，使用滚动轴承几千只，可以说滚动轴承的好坏直接影响发电设备可靠性，甚至严重影响机组的安全稳定运行；所以进行滚动轴承寿命分析研究，对推动以可靠性为中心的设备状态检修有积极意义。设备管理的最高境界不仅是设备的故障诊断与处理；也不仅是定期检查防止突发性事故的发生；而是延长设备寿命、延长检修周期，提高设备的使用率。这样既增加了可靠性，又提高了经济效益。如四台330mw机组，8台一次风机，8台密封风机，由于采取的措施得力，维护到位，16台风机的轴承运行时间最短的已达45000小时，最长的已达60000小时；可以说，只要措施正确，执行到位，延长设备寿命是可行的。正确评估轴承寿命，不但能半定量的得出剩余寿命和寿命状态给运行人员和设备管理人员及时的警示，而且由于对影响寿命的因素进行了较仔细的分析和跟踪研究，可以找出影响寿命的主要因素，通过结构改造、换型、加强维护等措施，就可以达到延长寿命的目的。现有技术中，通过滚动轴承的安装位置、运行工况、维修保养等参数由人工对滚动轴承的剩余寿命进行评估，评估结果主观因素占主导地位，影响滚动轴承剩余寿命的评估精度，进而影响滚动轴承寿命耗损状态的评估精度。同时，人工评估轴承剩余寿命只能判断出滚动轴承的当前状态，即：只能显示滚动轴承当前是否存在故障，并不能确定故障原因，也无法确定导致滚动轴承的剩余寿命缩短是否属于正常状态，当出现故障时，需要人工进行一一排查，导致滚动轴承的检修效率低。技术实现要素：本发明的目的是提供一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法及系统，以解决人工评估轴承剩余寿命的评估精度低以及滚动轴承的检修效率低的问题。为实现上述目的，本发明提供了如下方案：一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法，包括：获取滚动轴承寿命以及所述滚动轴承的实际运行时间；根据所述实际运行时间确定滚动轴承损失寿命参数；所述滚动轴承损失寿命参数包括温度损失寿命、温升损失寿命、振动速度损失寿命、振动加速度损失寿命以及固定损失寿命；所述固定损失寿命由厂家质量以及滚动轴承特性确定；根据所述滚动轴承寿命以及滚动轴承损失寿命参数确定滚动轴承剩余寿命；根据所述滚动轴承剩余寿命确定滚动轴承寿命耗损状态。可选的，所述根据所述实际运行时间确定滚动轴承损失寿命参数，具体包括：根据公式twd＝tyx×ξwd确定温度损失寿命；其中，tyx为实际运行时间；twd为温度损失寿命；ξwd＝twd/twd’；twd为实测温度；twd’为温度上限值。可选的，所述根据所述实际运行时间确定滚动轴承损失寿命参数，具体包括：根据公式tws＝tyx×ξws确定温升损失寿命；其中tws为温升损失寿命；ξws＝tws/tws’；tws为温度变化计算值；tws’为温度变化值。可选的，所述根据所述实际运行时间确定滚动轴承损失寿命参数，具体包括：根据公式tzs＝tyx×ξzs确定振动速度损失寿命；其中，tzs为振动速度损失寿命；ξzs＝vzs/vzs’；vzs为实测振动速度值；vzs’为振动速度国标值。可选的，所述根据所述实际运行时间确定滚动轴承损失寿命参数，具体包括：根据公式tws＝tyx×ξzj确定振动加速度损失寿命；其中，tzj为振动加速度损失寿命；ξzj＝azj/azj’；azj为实测振动加速度值；azj’为振动加速度国标值。可选的，所述根据所述滚动轴承寿命以及滚动轴承损失寿命参数确定滚动轴承剩余寿命，具体包括：根据公式tsy＝tsj-tyx-(twd+tws)-(tzs+tzj)-(tcj+tjg+trh+tsd+tqt+tzt+twh+thj)确定滚动轴承剩余寿命；其中，tsj为滚动轴承寿命；tsy为滚动轴承剩余寿命；(tcj+tjg+trh+tsd+tqt+tzt+twh+thj)为固定损失寿命；tcj为厂家质量影响；tjg为轴承支撑结构合理性影响；trh为润滑方式影响；tsd为转动速度大小影响；tqt为启停特点影响；tzt为寿命耗损状态影响；twh为运行中维护情况；thj为运行环境影响。可选的，所述根据所述滚动轴承剩余寿命确定滚动轴承寿命耗损状态，具体包括：判断所述滚动轴承剩余寿命是否低于剩余寿命阈值，得到第一判断结果；若所述第一判断结果表示为所述滚动轴承剩余寿命低于剩余寿命阈值，判断所述滚动轴承损失寿命参数是否均处于正常状态，得到第二判断结果；若所述第二判断结果表示为所述滚动轴承损失寿命参数均处于正常状态，确定所述滚动轴承寿命耗损状态为正常滚动轴承寿命耗损状态；若所述所述第二判断结果表示为所述滚动轴承损失寿命参数未均处于正常状态，确定所述滚动轴承寿命耗损状态为非正常滚动轴承寿命耗损状态，并输出未处于正常状态的滚动轴承损失寿命参数。一种滚动轴承寿命耗损状态监测系统，包括：滚动轴承寿命以及实际运行时间获取模块，用于获取滚动轴承寿命以及所述滚动轴承的实际运行时间；滚动轴承损失寿命参数确定模块，用于根据所述实际运行时间确定滚动轴承损失寿命参数；所述滚动轴承损失寿命参数包括温度损失寿命、温升损失寿命、振动速度损失寿命、振动加速度损失寿命以及固定损失寿命；所述固定损失寿命由厂家质量以及滚动轴承特性确定；滚动轴承剩余寿命确定模块，用于根据所述滚动轴承寿命以及滚动轴承损失寿命参数确定滚动轴承剩余寿命；滚动轴承寿命耗损状态确定模块，用于根据所述滚动轴承剩余寿命确定滚动轴承寿命耗损状态。可选的，所述滚动轴承损失寿命参数确定模块具体包括：温度损失寿命确定单元，用于根据公式twd＝tyx×ξwd确定温度损失寿命；其中，tyx为实际运行时间；twd为温度损失寿命；ξwd＝twd/twd’；twd为实测温度；twd’为温度上限值。可选的，所述滚动轴承损失寿命参数确定模块具体包括：温升损失寿命确定单元，用于根据公式tws＝tyx×ξws确定温升损失寿命；其中tws为温升损失寿命；ξws＝tws/tws’；tws为温度变化计算值；tws’为温度变化值。根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法及系统，根据滚动轴承损失寿命参数确定滚动轴承剩余寿命，并根据所述滚动轴承剩余寿命确定滚动轴承寿命耗损状态，确定过程无需人工参数，自动确定滚动轴承寿命耗损状态，避免了人为的主观因素参与，从而提高了轴承剩余寿命的评估精度，进而提高了滚动轴承寿命耗损状态评估精确度，提高了滚动轴承的检修效率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明所提供的滚动轴承寿命耗损状态监测方法流程图；图2为本发明所提供的滚动轴承寿命耗损状态监测系统结构图；图3为本发明所提供的滚动轴承寿命管理系统架构图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明的目的是提供一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法及系统，能够提高轴承剩余寿命的评估精度、滚动轴承寿命耗损状态评估精确度以及滚动轴承的检修效率。为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。图1为本发明所提供的滚动轴承寿命耗损状态监测方法流程图，如图1所示，一种滚动轴承寿命耗损状态监测方法，包括：步骤101：获取滚动轴承寿命以及所述滚动轴承的实际运行时间。步骤102：根据所述实际运行时间确定滚动轴承损失寿命参数；所述滚动轴承损失寿命参数包括温度损失寿命、温升损失寿命、振动速度损失寿命、振动加速度损失寿命以及固定损失寿命；所述固定损失寿命由厂家质量以及滚动轴承特性确定。所述步骤102具体包括：根据公式twd＝tyx×ξwd确定温度损失寿命；其中，tyx为实际运行时间；twd为温度损失寿命；ξwd＝twd/twd’；twd为实测温度；twd’为温度上限值。本发明根据壁温划分滚动轴承寿命由于温度耗损的等级范围，从而显示出当前实测温度是否在正常寿命耗损范围内，从而及时进行检修，表1为本发明所提供的温度与滚动轴承寿命显示状态表，如表1所示。表1其中，twd0、twd1、twd2均为设定壁温，twd0＜twd1＜twd2，寿命损耗的显示状态的严重程度：第一等级＜第二等级＜第三等级＜第四等级。根据公式tws＝tyx×ξws确定温升损失寿命；其中tws为温升损失寿命；ξws＝tws/tws’；tws为温度变化计算值；tws’为温度变化值。本发明根据温升变化划分滚动轴承寿命由于温升变化耗损的等级范围，从而显示出当前温升变化是否在正常寿命耗损范围内，从而及时进行检修，表2为本发明所提供的温升变化与滚动轴承寿命显示状态表，如表2所示。表2序号条件显示状态1tws≤tws0第一等级2tws0＜tws≤tws1第二等级3tws1＜tws≤tws2第三等级4tws＞tws2第四等级其中，tws0、tws1、tws2均为设定的温升变化，tws0＜tws1＜tws2，寿命损耗的显示状态的严重程度：第一等级＜第二等级＜第三等级＜第四等级。根据公式tzs＝tyx×ξzs确定振动速度损失寿命；其中，tzs为振动速度损失寿命；ξzs＝vzs/vzs’；vzs为实测振动速度值；vzs’为振动速度国标值。本发明根据振动速度划分滚动轴承寿命由于振动速度耗损的等级范围，从而显示出振动速度是否在正常寿命耗损范围内，从而及时进行检修，表3为本发明所提供的振动速度与滚动轴承寿命显示状态表，如表3所示。表3其中，vzs0、vzs1、vzs2均为设定的振动速度值，vzs0＜vzs1＜vzs2，寿命损耗的显示状态的严重程度：第一等级＜第二等级＜第三等级＜第四等级。根据公式tws＝tyx×ξzj确定振动加速度损失寿命；其中，tzj为振动加速度损失寿命；ξzj＝azj/azj’；azj为实测振动加速度值；azj’为振动加速度国标值。本发明根据振动加速度划分滚动轴承寿命由于振动加速度耗损的等级范围，从而显示出振动加速度是否在正常寿命耗损范围内，从而及时进行检修，表4为本发明所提供的振动加速度与滚动轴承寿命显示状态表，如表4所示。表4序号条件显示状态1azj≤azj0第一等级2azj0＜azj≤azj1第二等级3azj1＜azj≤azj2第三等级4azj＞azj2第四等级其中，azj0、azj1、azj2均为设定的振动速度值，azj0＜azj1＜azj2，寿命损耗的显示状态的严重程度：第一等级＜第二等级＜第三等级＜第四等级。本发明根据寿命耗损的显示状态的严重程度进行报警。步骤103：根据所述滚动轴承寿命以及滚动轴承损失寿命参数确定滚动轴承剩余寿命。所述步骤103具体包括：根据公式tsy＝tsj-tyx-(twd+tws)-(tzs+tzj)-(tcj+tjg+trh+tsd+tqt+tzt+twh+thj)确定滚动轴承剩余寿命；其中，tsj为滚动轴承寿命；tsy为滚动轴承剩余寿命；(tcj+tjg+trh+tsd+tqt+tzt+twh+thj)为固定损失寿命；tcj为厂家质量影响；tjg为轴承支撑结构合理性影响；trh为润滑方式影响；tsd为转动速度大小影响；tqt为启停特点影响；tzt为寿命耗损状态影响；twh为运行中维护情况；thj为运行环境影响。步骤104：根据所述滚动轴承剩余寿命确定滚动轴承寿命耗损状态。所述步骤104具体包括：判断所述滚动轴承剩余寿命是否低于剩余寿命阈值，若是，判断所述滚动轴承损失寿命参数是否均处于正常状态，若是，确定所述滚动轴承寿命耗损状态为正常滚动轴承寿命耗损状态；若否，确定所述滚动轴承寿命耗损状态为非正常滚动轴承寿命耗损状态，并输出未处于正常状态的滚动轴承损失寿命参数。图2为本发明所提供的滚动轴承寿命耗损状态监测系统结构图，如图2所示，一种滚动轴承寿命耗损状态监测系统，包括：滚动轴承寿命以及实际运行时间获取模块201，用于获取滚动轴承寿命以及所述滚动轴承的实际运行时间。滚动轴承损失寿命参数确定模块202，用于根据所述实际运行时间确定滚动轴承损失寿命参数；所述滚动轴承损失寿命参数包括温度损失寿命、温升损失寿命、振动速度损失寿命、振动加速度损失寿命以及固定损失寿命；所述固定损失寿命由厂家质量以及滚动轴承特性确定。滚动轴承剩余寿命确定模块203，用于根据所述滚动轴承寿命以及滚动轴承损失寿命参数确定滚动轴承剩余寿命。滚动轴承寿命耗损状态确定模块204，用于根据所述滚动轴承剩余寿命确定滚动轴承寿命耗损状态。基于本发明所提供的滚动轴承寿命耗损状态监测方法及系统能够构建如图3所示的滚动轴承寿命管理系统架构，滚动轴承寿命管理系统均采用b/s结构。其中，数据转换服务程序用于负责不间断的从电厂实时数据库中获取现场生产数据，并将其存入寿命管理数据库中。数据库为寿命管理系统数据库，系统选用大型、安全、稳定的oracle数据库。实时性能分析服务程序用于负责不间断的从寿命管理数据库中获取现场生产数据信息，进行数据有效性判断、超温超压实时报警判断、超温超压统计等，并实时评估部件状态。web服务程序用于寿命管理系统最终以网页形式发布，web页面是电厂工作人员可见的部分，设备信息管理、在线状态监测、测点超限统计结果浏览、历史记录查询、报表打印以及帮助等功能都是通过web服务程序实现。该系统不需要在用户计算机上另行安装专门的软件，只需一个标准的网页浏览器(如：ie，netscape)，就可以访问和操作。从多个方面对滚动轴承寿命管理系统进行说明。1)状态在线监测及评估：通过实时获取滚动轴承温度、振动等测点数据，结合管子的尺寸和材质等工艺参数，在离线检测的基础上综合在线监测信息自动进行实时评估，系统地对滚动轴承进行以寿命为基础的监测报警。将反映设备状态信息的数据以列表和曲线等形式显示，以多级报警的形式告知电厂工作人员，并提供相应的运行、维修及更换建议。状态在线监测具体包括：滚动轴承综合状态实时监测；滚动轴承温度分布曲线；滚动轴承温升分布曲线；滚动轴承振动位移分布曲线；滚动轴承振动速度分布曲线；滚动轴承振动加速度分布曲线。根据评估结果，可给出必要的维修、更换及检验建议。2)设备信息管理：设备信息管理是针对寿命管理系统所涉及的部件信息进行管理。包含的信息主要是设备的设计、制造、安装、运行、检验、维修、经济性等方面的信息。该模块的主要功能是为设备的状态评估和寿命评估提供统一的设备原始数据，并对设备的维修、更换等进行及时更新。主要功能包括：机组信息的查询、添加、删除、修改；滚动轴承信息的查询、添加、删除、修改等；滚动轴承残余寿命报警阀值设置；滚动轴承温度、振动测点报警阀值设置；测点信息管理；评估点信息管理；在线评估基准数据管理；运行班值考核管理。3)运行历史查询：运行历史查询是指对设备状态的历史记录进行查询，其中以对运行参数(温度)的查询浏览为主。该系统提供了丰富的查询及显示方法，借助这些方法，电厂工作人员还可以进行运行记录的趋势分析。主要提供以下功能：滚动轴承温度、寿命报警记录查询；滚动轴承温度、振动、寿命历史记录查询；滚动轴承温度、振动测点运行记录查询和趋势分析；历史时刻滚动轴承温度场及振动分布；滚动轴承测点超温等历史查询；滚动轴承测点某时间段内温度、振动谱图。4)统计分析：当连续实时的从电厂生产数据库获取设备温度、振动数据时，系统将会对每个测点进行超标判断，记录下每次超标的持续时间、最高幅度、平均幅度。用户可以通过选定时间段来统计该段时间内超标累计时间、超标次数、超标幅度平均值。此外，超标统计模块还提供对测点进行风险计算和风险排序的功能，为检修人员提供指导。主要包括以下部分：测点超标统计；测点超标记录；测点超标月报。5)报告生成及打印：本系统可以自动生成丰富的分析报告(报表)，并可直接打印。分析报告主要有：评估点报警统计报表；评估点报警记录报表；测点超标统计报表；测点超标统计月报。6)系统维护及帮助：为系统的使用和安全提供必要的维护工具和帮助。主要包括：用户权限管理；材料类别名称对照；符号/单位说明帮助。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页12