[发明专利]探测包括转动机件的机械组件的结构性缺陷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种探测包括转动机件的机械组件的结构性缺陷的方法，以及这类方法在用于机动车的包括转动机件的机械组件的磨损状态的车载诊断上的应用。

特别地，本发明可以被使用于探测轴承的转动机件的结构性缺陷，特别是用于探测引导机械组件转动的滚柱轴承的转动环的结构性缺陷。作为变型，本发明可以被使用于探测包括转动机件的机械组件的包括固定机件的另一机件的结构性缺陷。

例如，机械组件可属于变速箱、减速电动机、变速器、自起动器、涡轮机、反应器、传动装置、离合器、主轴或机加工主轴的支座。

探测结构性缺陷的方法的使用允许转动机件还承担信息收集的功能，以尤其能够保证：

-机动车的机械构件的车载诊断或监测，尤其是机械构件的磨损，例如曲柄轴的监测、滚柱轴承或分配齿轮的诊断；

-转动的动态系统例如起动机-发电机组的标准的调节；

-对一套机器例如对机床的主轴、减速器、风力传动装置的监测。

背景技术

为了探测结构性缺陷，通常通过利用由加速计发送的信号来实施机械组件的振荡分析。然而，这种实施需要添加加速计，所述加速计除了它们的成本外，还具有在包括转动机件的机械组件中较大的集成限制。

发明内容

本发明旨在通过特别是提出一种探测包括转动机件的机械组件的结构性缺陷的探测方法来改进现有技术，所述转动机件不需要难以安置的测量部件，所述探测方法在其实施上特别简单和可靠，尤其是不受转动机件的转速以及由所述机械组件所经受的外部应力的影响。

为此，并根据第一方面，本发明提出一种探测包括转动机件的机械组件的结构性缺陷的探测方法，所述探测方法设置一种预先分析，这种预先分析用于识别缺陷在所述机件的一转上出现的频率特征，和所述探测方法设置如下重复性的步骤：

-测量所述转动机件的即时转速；

-角度地取样测量值，以获得表示所述转动机件的即时转速的取样信号；

-进行取样信号的谐波空间分析，以获得所述转动机件的即时转速的谱图(spectre)；

-监测用于特征频率的谱图的幅度，以根据所述幅度推断对应缺陷的出现。

根据第二方面，本发明提出这类方法在用于机动车的包括转动机件的机械组件的磨损状态的车载诊断上的应用。

附图说明

本发明的其它目的和优点将在以下参照附图进行的描述中显现出来，附图示出用于获得表示转动机件的即时转速的取样信号的原理。

具体实施方式

在下文中描述一种探测机械组件的结构性缺陷的方法，机械组件包括一滚柱轴承，滚柱轴承由一转动机件、一固定机件和至少一列滚动体形成，滚动体布置在所述转动机件和固定机件之间，以允许所述转动机件和固定机件的相对转动。此外，描述参照引导机械组件转动的一轴承，该轴承装载在机动车内，该轴承特别是引导变速箱轴转动的滚柱轴承。

不过，本发明可应用于探测包括转动机件的另一类型机械组件的结构性缺陷，和/或应用于另一应用中，例如应用于如在承载一转动机件的机床中的静态应用中。

特别地，要探测的结构性缺陷可能由于由转动机件的转动所引起的机械应力而出现。因此，所述方法允许诊断机械组件的磨损状态，以通过保证预防性的维护来避免所述组件的故障。

例如，在滚柱轴承的情形中，结构性缺陷可能是固定机件、转动机件和/或滚动体的滚动轨道的剥落。在包括转动轴的机械组件的情形中，尤其是传动装置、变速箱或发动机的情形中，结构性缺陷可能在所述转动轴的齿轮机构的轮齿上形成。

所述探测方法设置一种预先分析，这种预先分析用于识别结构性缺陷在转动机件的一转上出现的特征频率。特别地，所述分析可通过机械组件的几何形状的设计来实施，特别地从在所述组件的不同机械构件之间的运动学关系，以定位识别每个可能发生的结构性缺陷的频率。

在滚柱轴承的实例中，对缺陷的特征频率的识别可通过计算滚动体在所述缺陷上的通过频率来实施。因此，特征频率可对应：每一转滚动体在缺陷上经过的次数的估算。

在识别可能发生的结构性缺陷的特征频率后，所述方法设置对应这些特征频率之一的缺陷探测的重复性步骤。作为变型，所述方法可以使用于探测每个可能会发生的缺陷。

所述方法设置对转动机件的即时转速进行测量，所述测量可在要监测的转动机件上或在在机械组件中与该要监测的转动机件相连的另一转动机件上实施。