[发明专利]一种滚动轴承高速运动滚动体的定位方法

说明书

本发明请求保护一种高速运动中滚动轴承滚动体的定位方法，该方法包括滚动体标记、传感器安装、信号预处理、目标滚动体的定位。本方法在滚动轴承故障检测中，不仅能够利用滚动轴承的运动信号实现高速运动中滚动体的定位，而且不需要精确安装传感器，就能够克服电磁式接近开关无法区分特定滚动体、激光漫反射接近开关频率响应低的缺点，采用低速定位到高速的方法实现目标滚动体定位。

技术领域

本发明属于滚动轴承故障检测技术领域，具体涉及滚动轴承滚动体在高速运动中，对目标滚动体运动信号的定位。

背景技术

滚动轴承被称为“工业的关节”，是旋转机械中的基础零件之一，广泛应用于铁路、汽车、轮船、航空航天、机械等领域，和人类的生产生活密不可分，其技术的高低直接影响高速铁路、机械工业、国防科技等产业的发展水平。因此，许多行业对滚动轴承要求很高。例如，高速铁路产业中的动车组轴承要求寿命长、低噪声、可靠性高等特殊要求，但国内轴承由于材料、加工工艺、装配技术、安装存在诸多缺陷，无法满足高铁的严格要求，导致国内中低端产品产能过剩，高端产品为外资垄断，轴承国产化应用几乎是空白。因此，提升轴承检测技术，研制完善的轴承质量检测技术，提高出厂轴承的可靠性和安全性，对推动国内轴承发展研究具有十分重要的意义。

现阶段，国内外对滚动轴承故障检测的研究很多，研究热点一般是对滚动轴承振动信号的分析。现有的故障分析多采用直接对采集的全部振动信号进行整体分析，并不能提取某一颗滚动体产生的振动信号。因此，既不能确定单颗滚动体在不同位置产生振动的影响，也不能排除该滚动体质量和形状误差对滚动体撞击缺陷产生振动的影响。因此，能有一种针对高速运动滚动体定位的方法将为探讨这些影响因素提供帮助，能够从振动信号中提取出任意一颗滚动体产生的冲击信号提供一种方法。

发明内容

本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种滚动轴承高速运动滚动体的定位方法。本发明的技术方案如下：

一种滚动轴承高速运动滚动体的定位方法，其包括以下步骤：

101、首先，将滚动轴承(3)中目标滚动体(3-1)对应的固定该滚动体位置的保持架部分进行标记处理，选用电磁式接近开关(1)与激光漫反射接近开关(2)两种传感器，并在滚动轴承(3)的预设位置处安装；电磁式接近开关(1)用于跟踪每颗滚动体信号，激光漫反射接近开关(2)用于跟踪除目标动体外滚动体信号。

102、然后，对传感器同步采集到的高速阶段信号、高速到低速即过度阶段信号、低速阶段三个连续阶段的信号进行二值化处理，并确定目标滚动体(3-1)在激光脉冲信号中的一个缺失信号区间(见图3)。

103、接着，确定距离该缺失信号区间最近的电磁脉冲信号，再根据两个传感器之间的滚动体个数，确定目标滚动体(3-1)对应电磁脉冲信号；

104、最后，提取目标滚动体(3-1)的全部电磁脉冲信号，即实现高速运动滚动体的定位，为提取该目标滚动体产生的故障冲击提供一种方法。

进一步的，所述步骤101滚动体标记的步骤包括：对目标滚动体(3-1)用油漆标记处理；所述两个传感器安装包括：将电磁式接近开关(1)与滚动轴承(3)的任意一个滚动体正对安装，使其接收全部滚动体全部运动阶段的接近信号；

激光漫反射接近开关(2)安装于与电磁式接近开关(1)相差约180°的位置，使其不能采集保持架凹面反射的接近信号，只能接收滚动体的通过信号，且向滚动体运动相反方向偏置一定角度θ，θ为5°～10°。

进一步的，当目标滚动体(3-1)通过激光漫反射接近开关(2)时，目标滚动体(3-1)旋转半周左右才能靠近电磁式接近开关(2)，因激光漫反射接近开关频率响应较低，该传感器仅能接收低速阶段，且除目标滚动体外的全部滚动体接近信号。