[发明专利]对机器进行振动诊断监测的方法以及装置

说明书

本发明涉及一种在使用频率分析仪的情况下对机器(M)、特别是旋转式机器的单一机器零件(M1、…、Mn)进行振动诊断监测和评估的方法，以及一种用于实施该方法的装置。

技术领域

本发明涉及一种对机器、加工装置或搬运装置或设备(如机床或机床零件，如回转工作台)的单一机器零件(例如轴承、传动装置、马达、对准、不平衡等等)进行振动诊断监测和评估的方法，以及一种用于实施该方法的装置，其中尤其可对不连续工作的机器(如步进分度台(Schrittschalttisch))进行分析。

背景技术

在现有技术中，已知有各种不同的用来对制造机器或生产设备进行诊断和预测的方法。机器(例如回转工作台)的设备可用性是这一设备的经济效用的一个重要因素。

具体而言，对旋转型或旋转式机器的状态进行监测的方法，其主要任务是尽量在不中断运行的情况下，能够对当前机器状态、机器负荷和机器状态的任何变化进行评估。其中，“机器状态”是指在所有的振动变量和运行参数的全部当前值的基础上针对机器的技术状态所做出的评价。

通过预防性维护以及借助经验值，可以在改善生产设备的可用性的同时，缩减设备的停机时间和维护费用。但不足的是，很难对机器零件、轴承或磨损件的状态和失效时间点做出准确预测。另外，实施预防性维护时总是出现所更换的零件还具有较长的剩余使用寿命的情况。

一种替代性的维护形式是视情维护。视情维护以可靠地定期测定机器状态为前提。现有技术中为此而开发出来的可供使用的测量和评价方法用于对诸如温度、压力、转矩或电流数据等过程参数和机器特性值进行监测和评价。往往也使用振动分析来进行机器诊断。通过这样一种分析能够早期识别并诊断损伤，以免产生后续损伤。

例如，已知有通过分析振型来监测和评估连续运动且/或旋转的机器零件(特别是机器轴承)的方法。为此所需要的振动监测系统测量长时间旋转的机器的振动，并且在总振动水平超过极限值时例如直接报错。

不连续的运动过程是指仅在特定的运动路径上运动的机器的运动，例如回转工作台旋转30°、45°、90°或120°角度等等。也可以指例如压力机的行程，压力机行程不同于冲压工具，冲压工具例如持久地或长时间地每分钟执行多个行程。一般而言，不连续运动是指一种仅展示少量运动重复周期或少于一个运动重复周期的运动模式，而针对连续运动或旋转的机器，可以提供表征该运动的特征数，如转速、行程次数等等，并且通常是通过数个或多个连贯的运动阶段来实现该运动。

因此，不连续运动也可以被理解成一种以多个运动阶段为特征、但这些运动阶段并不连贯、而是分别被运动暂停隔开的运动。

上述方法的缺点在于，一方面，在实际超过极限值参数时才只是进行检测，另一方面也难以估测改变了的振动行为的来源。报错的推测原因往往很难与实际原因联系起来。

因此，根据振动信号的如此简单的特性值无法做出关于机器中的机器零件和轴承的状态的可靠陈述，更无法形成预测。针对兼具数个旋转型的部件和驱动装置的复杂机器，几乎无法实现目标性监测。此外，也需要诊断出关于未来可能出现的故障的早期陈述，但上述方法无法做到这一点。

借助已知方法无法测定不连续运动的预期机器状态。由于运动模式复杂，已知的预测方法不适用于较短的运动阶段。

借助现有技术中已知的方法不能测定不连续运动的机器的振动行为与运行参数之间的关联。再者，需要为不同运行状态的振动变量预设大量参数，这会产生大量数据和很大的计算分析工作量。

发明内容

因此，从现有技术出发，本发明的目的是克服前述缺憾，并且实施一种更简单、更容易实施且更可靠的机器特性监测方法，特别是获得对当前机器状态和未来机器状态的优化评估，所述方法可应用于不连续运动的机器，尤其可应用于步进分度台。

这个目的通过权利要求1中给出的特征而达成。