[发明专利]轴承剩余寿命预测方法与装置

说明书

本发明公开了一种轴承剩余寿命预测方法，包括采集第一轴承在整个服役过程中的第一温度数据，并根据第一温度数据计算第一故障指数；根据第一故障指数及其对应的第一轴承的已运行里程，建立故障指数与轴承已运行里程的关系；根据轴承的设计寿命减去轴承已运行里程即是轴承剩余寿命，进而建立故障指数与轴承剩余寿命的关系；将第二轴承的第二故障指数代入故障指数与轴承剩余寿命的关系，得到第二轴承的剩余寿命。本发明可对运行过程中的轴承进行剩余寿命预测，将轴承健康程度考虑在内，无需进入检修段检修。本发明还公开了一种轴承剩余寿命预测装置。

技术领域

本发明涉及轴承剩余寿命预测领域，具体地，涉及一种轴承剩余寿命预测方法与装置。

背景技术

随着大量动车组的运营，对于动车组的检修工作随之开展。目前动车组检修方式主要是预防性检修，但是预防性检修容易造成过度维修的问题，造成维修成本增加。动车组牵引电机的轴承是牵引电机的重要组成部分，对于牵引电机轴承的检修是保障动车组安全可靠运行的关键因素。所以，通常选用动车组牵引电机轴承为对象，判断其是否需要维修。

目前对动车组牵引电机轴承的检修大多是通过轴承温度阈值预警的方式进行，即当轴承温度达到一定数值时发出报警。但是轴温故障预警存在以下两点缺陷：一方面，预警阈值通常来自于专家经验，而根据经验得出的数值通常只是一个大概数值，无法适应不同的气候、季节和环境等因素。例如我国南北方温度差异大，如果采用统一阈值进行判断，则实际上北方列车的故障率会更低，使得其中存在安全隐患。另一方面，轴温故障预警只能判断轴承当前情况是健康或者故障，而无法判断轴承的磨损程度，进而进行剩余寿命预测。

发明内容

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种轴承剩余寿命预测方法与装置，以解决现有的轴承故障检修方式不能进行剩余寿命预测的问题。

本发明的一个方面是提供一种轴承剩余寿命预测方法，包括以下步骤：

将第一轴承的整个服役过程分为多个第一运行里程段，设置所述第一轴承的温度数据采集点，分别采集在每个第一运行里程段内的所述温度数据采集点处的第一温度数据，并根据所述温度数据计算所述第一轴承在每个第一运行里程段内的第一故障指数；

根据多个所述第一故障指数以及所述第一故障指数对应的所述第一轴承的已运行里程，建立故障指数与轴承已运行里程的关系；

根据轴承的设计寿命减去轴承已运行里程即是轴承剩余寿命，进而建立故障指数与轴承剩余寿命的关系；以及

设置第二轴承的温度数据采集点，采集在第二轴承的任意的第二运行里程段内的所述温度数据采集点处的第二温度数据，并根据所述第二温度数据计算第二轴承在所述第二运行里程段内的第二故障指数，将所述第二故障指数代入所述故障指数与轴承剩余寿命的关系，得到在所述第二故障指数对应的所述第二运行里程段内所述第二轴承的剩余寿命。

优选地，计算所述第一轴承在每个所述第一运行里程段内的第一故障指数包括：

对所述第一轴承的第一温度数据进行预处理，剔除所述第一轴承的第一温度数据中的异常点，使得所述第一轴承的第一温度数据呈现单调递增或递减变化趋势；

提取每个所述第一运行里程段内的所述第一轴承的第一温度数据中最高温度值、第四分之三高温度值、第四分之一高温度值、最低温度值；

每个所述第一运行里程段内的所述第一故障指数即为第四分之三高温度值和第四分之一高温度值的均值乘以最高温度值和第四分之三高温度值的差值。