[发明专利]用于电弧放电的评估方法和相应的试验台

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于出现在滚动轴承的轴承内环与轴承外环之间的电弧放电的评估方法。

本发明还涉及一种用于滚动轴承的试验台，该滚动轴承具有轴承内环、轴承外环和在轴承内环与轴承外环之间滚动的滚动元件。

背景技术

在由逆变器馈电的（umrichtergespeisten）电动机中，会出现由电流通过电动机轴承表现出来的寄生效应。其结果是，在轴承的润滑油膜上可能会出现电弧放电，这在极端情况下会导致材料熔化，并从而使轴承滚道发生变化。从长期角度来说，这些变化可能导致轴承结构损坏，甚至可能导致轴承结构完全损坏。

为了探测电弧放电和轴承电流，在至今为止的背景技术中，只在由逆变器和电动机构成的整体驱动系统中进行测量。这种做法无法实现滚动轴承的运行参数的绝缘作用。滚动轴承的运行状态，更确切地说，是根据外部情况“以某种方式”自行调节的。有目的地充分利用所有综合特性曲线的参数试验不能以这种方式进行。

为了能够了解电弧放电可能对滚动轴承造成的损坏的程度，在背景技术中探测了电弧放电的电流密度。但是，这只能导致一方面是电弧放电带来的滚动轴承的负载与另一方面因此导致的滚动轴承的损坏之间的不令人满意的关联作用。

一系列参数都会导致形成轴承损坏。在这种情况下，一方面轴承电流和相应的轴承电压理所当然会下降。另一方面，其它参数、例如轴承的机械和热力运行状态也会下降。转速、机械振动、温度等会影响润滑油膜的厚度，并从而影响电弧放电的几率。为了能够确定各个参数会对电弧放电以及与之相关的轴承损坏产生什么样的影响，需要能够分开控制这些参数。只有这样才能确定可能存在的关系，直至得出允许的极限值。

由DE 44 41 828 A1公布了一种用于借助于磁场测量来诊断滑动轴承的方法。在使用这种方法时，电流被馈送到机器轴中。通过对轴承前方和轴承后方在轴中流过的电流进行差值测量得出穿过轴承的漏电电流。馈送的电流是交流电。为了得出电流，需对由电流产生的磁场进行测量。

由US 2005/184 751 A1公布了一种用于探测电机的火花活动性的方法。使用这一方法可以对轴电压和/或轴电流进行测量和分析，从而掌握火花活动性。火花活动性可能是出现在轴承的部件之间的轴蚀火花（Wellenerosionsfunken）。

由DE 44 10 639 A1公布了一种用于滚动轴承的试验台，其中，滚动轴承具有轴承内环、轴承外环和在轴承内环与轴承外环之间滚动的滚动元件。试验台具有基体，该基体自身又具有安装装置，在该安装装置中能可拆卸地安装滚动轴承。另外，试验台还具有转速可变的电驱动装置，该驱动装置位置固定地布置在基体上，并且作用于轴，该轴在安装上滚动轴承的情况下与轴承内环或轴承外环抗扭连接。通过这种试验台可以完成对滚动轴承的纯机械检验。

由DE 198 44 822 A1公布的、用于内燃机（具体来说：汽车发动机）的驱动控制装置中，将极限值存储在非易失性存储器中，这些极限值说明了和分别挂上的挡位相关的、机动车的最大允许的加速度。

发明内容

本发明的第一个目的在于，提供一种用于在滚动轴承的轴承内环与轴承外环之间的电弧放电的评估方法，该方法（不同于背景技术：可靠的）能实现关于由电弧放电引起的或未引起的轴承损坏的预测。

本发明的第二个目的在于，提供一种相应的试验台，借助于这种试验台能实施上述评估方法。

第一个目的通过一种具有权利要求1中所述特征的评估方法来实现。该评估方法的有利的设计方案是从属权利要求2至5的主题。

在根据本发明的评估方法中提出，

-对滚动轴承的规定运行状态进行调节，

-为了调节规定运行状态，对以下参数中的至少一个参数进行调节：滚动轴承的转速，滚动轴承的温度，作用于滚动轴承的、引起振动的不平衡度，润滑剂，轴向的、径向的和倾斜的负载，轴承内环相对于轴承外环的倾斜，已施加电压的脉冲形状和脉冲重复频率，滚动轴承的轴承间隙和提前损坏，

-在规定运行状态下，通过在轴承内环与轴承外环之间施加脉冲形状的电压，产生多次电弧放电，

-为每次电弧放电探测至少一个表征每次电弧放电的能量、功率、电压、电流和/或时长的数值，以及

-只对在其中根据每次电弧放电中至少一个探测到的特征值得出的合格数值高于预定极限值的电弧放电进行评估。