用于检测机车轴承故障的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机车技术领域，尤其涉及一种机车轴承故障的检测方法。
【背景技术】
[0002]对于机车、尤其是运行于南疆天山山区和塔克拉玛干沙漠边缘的机车来说，由于其运行线路长、大坡道多、风沙大、个别车站海拔甚至高达3000米，使得机车的运行环境极其恶劣，因此，对机车的安全可靠性尤其是机车上各轴承的要求更高。
[0003]其中，机车上的重要轴承包括:主发柴油机的轴承、启动变速箱的各传动轴轴承、励磁电机的轴承、启动电机的轴承、前通风机的轴承、走行部的轴箱轴承、牵引电机轴承、抱轴承等。
[0004]图1示出运行于该线路上的DF4B型机车前台车传动部分的轴承示意图，由图可知，该传动部分轴承包括:主发柴油机4的轴承、启动变速箱2的各传动轴轴承、励磁电机3的轴承、启动电机的轴承5、前通风机I的轴承。图1中所示的五个部件都是靠机械传动关系联系在一起，如果其中某一位置处的轴承损坏，那么直接影响机车动力源，使主发柴油机组不能正常工作，同样，走行部轴承等出现故障也会影响机车的安全运行。
[0005]正是由于运行于该线路上的DF4B型等机车的各轴承所承载的轴(或转子)长期处于满转运行状态，因此特别容易产生温度过高的现象，再加上轴承所承受的复杂载荷的作用，更容易出现轴承失效，因此，在机车运行时很可能出现保持架断裂、滚动体破碎等严重轴承故障，尤其是机车走行部轴承，一旦在机车运行中发生严重故障，轻则直接导致机破，重则发生严重的行车事故。如果能够及时、准确的发现轴承早期故障并扣修，会极大减少不安全事故的发生，但是，现有技术中，还没有能够对机车轴承故障进行提前预警的方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种用于检测机车轴承故障的方法，其能够对机车轴承故障进行提前预警，因此，可以及时对出现早期故障的轴承进行处理，避免不安全事故的发生。
[0007]为实现本发明的上述目的，本发明的用于检测机车轴承故障的方法包括如下步骤:
[0008]利用分别安装在机车的多个轴承座处的多个温度传感器对多个轴承的温度进行检测，得到机车运行过程中的每个轴承的温度信号；
[0009]通过对每个轴承的实时温度信号进行处理，得到每个轴承的一系列当前轴承温度值；
[0010]将每个轴承的一系列当前轴承温度值按时间顺序依次连线，得到每个轴承的当前轴承温度曲线；
[0011]根据预设的对应于每个轴承的温度门限值和每个轴承的一系列当前轴承温度值，初步判断每个轴承是否达到预警条件；
[0012]根据所述初步判断的结果和所述每个轴承的当前轴承温度曲线，再次判断每个轴承是否达到报警条件。
[0013]其中，初步判断每个轴承是否达到预警条件包括如下步骤:
[0014]将检测到的每个轴承的一系列当前轴承温度值与该轴承的温度门限值进行比较；
[0015]若该轴承的所有当前轴承温度值均小于温度门限值，则判断该轴承未达到预警条件；
[0016]若至少有一个该轴承的当前轴承温度值超出温度门限值，则判断该轴承达到预警条件。
[0017]其中，再次判断每个轴承是否达到报警条件包括如下步骤:
[0018]将经初步判断后未达到预警条件的所述轴承的当前轴承温度曲线当前轴承温度曲线与设定温度曲线进行比较；
[0019]若所述当前轴承温度曲线与所述设定温度曲线的变化趋势一致，则判断该轴承未达到报警条件，不需进行报警处理；
[0020]若所述当前轴承温度曲线与所述设定温度曲线的变化趋势不一致，则判断该轴承达到报警条件，需进行报警处理。
[0021]进一步的，再次判断每个轴承是否达到报警条件还包括如下步骤:
[0022]将经初步判断后达到预警条件的所述轴承的当前轴承温度曲线和与其同名轴位的轴承的当前轴承温度曲线进行比较；
[0023]若同名轴位出现两高一低走势，温度变化趋势一致，则判断不需对该轴承进行报警处理；
[0024]若同名轴位温度变化趋势一致，但只有一个实时检测温度值超出温度门限值，则判断不需对该轴承进行报警处理；
[0025]若同名轴位轴承的温度变化趋势不一致，则判断需要对该轴承进行报警处理。
[0026]其中，还包括如下步骤:
[0027]利用分别安装在机车的多个走行部轴承座处的多个振动传感器对多个走行部轴承的振动进行检测，得到机车运行过程中的每个走行部轴承的振动信号；
[0028]通过对每个走行部轴承的实时振动信号进行初步处理，得到每个走行部轴承的一系列当如轴承振动初步待检值；
[0029]根据预设的对应于每个走行部轴承的振动初步门限值和每个走行部轴承的一系列当前轴承振动初步待检值，判断每个走行部轴承是否处于正常状态。
[0030]其中，得到每个走行部轴承的一系列当前轴承振动初步待检值后，还需对一系列当前轴承振动初步待检值进行初步处理，初步处理采用均方根值法或峭度系数法。
[0031]其中，所述判断每个走行部轴承是否处于正常状态包括如下步骤:
[0032]当由所述一系列当前轴承振动初步待检值计算的均方根值或峭度系数处于所述振动初步门限值范围内时，则判断该走行部轴承处于合格状态；
[0033]当由所述一系列当前轴承振动初步待检值计算的均方根值或峭度系数超出所述振动初步门限值范围时，则判断该走行部轴承处于异常状态。
[0034]进一步的，当判断该走行部轴承处于异常状态后，还需对该走行部轴承的一系列当前轴承振动初步待检值进行再次处理，再次处理包括如下步骤:
[0035]利用频谱分析法对所述一系列当前轴承振动初步待检值进行处理，以便得到反映该走行部轴承的频谱特征图和振动幅值图；
[0036]根据所述频谱特征图和振动幅值图，确定该走行部轴承是否出现故障以及出现故障的位置。
[0037]其中，还包括如下步骤:
[0038]利用分别安装在机车的除走行部轴承座之外的其它轴承座处的多个振动传感器对其它轴承的振动进行检测，得到机车运行过程中的除走行部轴承之外的每个待检轴承的振动信号；
[0039]通过对每个待检轴承的实时振动信号进行处理，得到每个轴承的当前冲击最大值和当前冲击地越值；
[0040]将对应于每个待检轴承的冲击门限值和每个轴承的当前冲击最大值和当前冲击地毯值的差值进行比较，若所述差值未超出冲击门限值，则判断该待检轴承处于正常状态；若所述差值超出冲击门限值，则判断该待检轴承处于异常状态。
[0041]其中，判断所述待检轴承处于异常状态之后，还包括如下步骤:
[0042]利用频谱分析法对所述待检轴承的振动信号进行处理，以便得到反映该待检轴承的频谱特征图和振动幅值图；
[0043]根据所述频谱特征图和振动幅值图，确定该待检轴承是否出现故障以及出现故障的位置。
[0044]与现有技术相比，本发明的用于检测机车轴承故障的方法具有简单易行、对机车轴承故障可以进行提前预警、可以及时对出现早期故障的轴承进行处理、避免不安全事故发生的优点。
[0045]下面结合附图对本发明进行详细说明。
【附图说明】
[0046]图1是DF4B型机车前台车传动部分的轴承示意图；
[0047]图2是3617牵引1068次机车运行到鱼儿沟时，其走行部轴承中的12位、22位、32位轴承的当前轴承温度曲线图；
[0048]图3是轴承的外圈具有缺陷时的不意图；
[0049]图4是图3所示轴承外圈具有缺陷时的频谱图；
[0050]图5是轴承的滚动体具有缺陷时的示意图；
[0051]图6是图5所示滚动体具有缺陷时的频谱图；
[0052]图7是轴承的保持架具有缺陷时的示意图；
[0053]图8是图7所示保持架具有缺陷时的频谱图；
[0054]图9是轴承的内圈具有缺陷时的示意图；
[0055]图10是图9所示内圈具有缺陷时的频谱图；
[0056]图11是DF4D机车第3轮电机输出端均方根值不合格的示意图；
[0057]图12是图