[发明专利]一种轴承二阶段寿命预测方法及系统

说明书

本申请公开了一种轴承二阶段寿命预测方法及系统，其中，所述方法包括：获取在线监测数据；对所述在线监测数据中的轴承故障冲击信号数据和轴承运营里程数据进行处理计算，得到轴承退化特征值，所述轴承退化特征值为经过平滑后的冲击特征变化速率值；根据所述轴承退化特征值和经验阈值，确定当前的退化阶段，所述退化阶段包括平稳运行阶段和快速退化阶段；若当前的所述退化阶段为所述平稳运行阶段，则利用预先建立的平稳运行阶段预测模型进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程；若当前的所述退化阶段为所述快速退化阶段，则利用预先建立的快速退化阶段预测模型进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程。本申请能够提高轴承寿命预测的准确度。

技术领域

本申请涉及轴承寿命预测技术领域，特别是涉及一种轴承二阶段寿命预测方法及系统。

背景技术

轴承作为机械设备传动系统中的关键部件，在机械设备中应用十分广泛，其运行状态对旋转机械设备的健康状况具有重要影响。由于轴承在一定的负载下运行以及受复杂环境因素的影响，因此易发生故障，这种故障最终将导致设备失效。同时机械设备的视情维修也逐渐发展起来并引起重视，在制定维修计划时会充分考虑机械设备的寿命预测结果，故寿命预测的准确度直接影响维修决策的合理性。鉴于此，为了保障设备的安全性和可靠性，避免灾难事故发生，节约维修成本和降低经济损失，轴承的寿命预测已经引起了学者和工程技术人员的广泛关注。

由于轴承失效形式复杂多样，其设备真实的退化物理过程难以刻画，从而难以进行准确的寿命预测。并且目前设备旋转部件剩余寿命预测中，存在构建的特征因子单调性及趋势性不够理想，导致寿命预测结果准确度不高的问题。

因此，如何提高轴承寿命预测的准确度，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请提供一种轴承二阶段寿命预测方法，能够提高轴承寿命预测的准确度。本申请还提供一种轴承二阶段寿命预测系统，具有相同的技术效果。

本申请的第一个目的为提供一种轴承二阶段寿命预测方法。

本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种轴承二阶段寿命预测方法，包括：

获取在线监测数据，其中，所述在线监测数据包括轴承故障冲击信号数据和轴承运营里程数据；

对所述轴承故障冲击信号数据进行预处理，得到预处理后的轴承故障冲击信号数据；

对所述预处理后的轴承故障冲击信号数据和所述轴承运营里程数据进行处理，得到轴承退化特征值，其中，所述轴承退化特征值为经过平滑后的冲击特征变化速率值；

根据所述轴承退化特征值和经验阈值，确定当前的退化阶段，其中，所述退化阶段包括平稳运行阶段和快速退化阶段；

若当前的所述退化阶段为所述平稳运行阶段，则利用预先建立的平稳运行阶段预测模型进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程；

若当前的所述退化阶段为所述快速退化阶段，则利用预先建立的快速退化阶段预测模型进行寿命预测，得到当前轴承的剩余运营里程。

优选地，所述轴承二阶段寿命预测方法中，所述对所述预处理后的轴承故障冲击信号数据和所述轴承运营里程数据进行处理，得到轴承退化特征值，包括：

根据所述预处理后的轴承故障冲击信号数据和所述轴承运营数据，利用移动平均窗口方法，得到区间内的轴承故障冲击信号的均方根值和区间内的平均里程值；

对所述均方根值进行平滑处理，得到平滑后的均方根值；

对每个窗口得到的所述平滑后的均方根值和所述平均里程值分别进行差分后相比，得到冲击特征变化速率值；

对所述冲击特征变化速率值进行平滑处理，得到轴承退化特征值。