[发明专利]一种轴承故障检测装置及检测方法

说明书

本发明涉及一种轴承故障检测装置，包括工作台、直流减速电机装置、轴承座、激光自混合干涉装置、数据采集分析装置以及电脑，所述直流减速电机装置、所述轴承座以及所述激光自混合干涉装置均设置在所述工作台上，所述轴承座上安装有待检测的轴承，所述直流减速电机装置与所述轴承连接，所述激光自混合干涉装置设置在所述轴承座的侧面，所述激光自混合干涉装置与所述数据采集分析装置连接，所述数据采集分析装置与所述电脑连接。本发明的轴承故障检测装置具有能进行非接触式测量、操作简单、抗干扰能力强、灵敏度强、测量精度高、使用条件宽松以及成本低廉等优点。

技术领域

本发明涉及轴承故障诊断技术领域，具体涉及一种轴承故障检测装置及检测方法。

背景技术

轴承是当代机械设备中一种重要的零部件，也是机械工业中使用广泛、要求严格的配套件和基础件，被广泛应用于国民经济和国防事业的各个领域。由于轴承在各种机械的旋转轴或可动部位起着支撑作用，所以也被人们称为“机械的关节”。它的主要功能是支撑机械旋转体，降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度。

轴承正常运行与否，对于整机的可靠性、精度以及寿命等性能有很大的影响。根据有关统计显示，在旋转机械故障率中有近30％的故障是由于滚动轴承发生故障而引起的，在将故障诊断技术运用到生产中以后，事故率降低近70％，同时降低的维修费用也有近40％，所以无论从安全生产的方面还是从经济效益的方面考虑，对轴承进行及时有效的故障诊断都具有十分重要的现实意义。

目前对于轴承的故障诊断方法主要有：油液分析法，即通过分析轴承的润滑油性能信息和磨损颗粒信息，从而判断出该轴承的润滑和磨损状态，但是由于其准确性相对较低，并且将磨损金属颗粒从油液中提取出来的难度较大，因而其研究价值并不大；噪声检测法，对外界环境的要求很高，极容易受到被探测目标物以外的环境噪音以及复杂的密闭腔内的声学传导导致的信号干扰；声发射法，目前该方法还处于早期探索阶段，尽管声发射法可以较早地诊断出轴承故障，但是声信号的采集难度较大；振动检测法，目前振动检测多为使用加速度传感器时刻贴紧工作部件来采集轴承振动信号，会使被测物整体质量增加，从而改变原有振动特性，并且由于现有的传感器工作时对于安装位置的要求，所以限制了其测量的准确性和应用的广泛性。

发明内容

为了解决上述现有轴承的故障诊断方法故障特征提取困难、信号处理复杂以及精确度不高的问题，本发明提供了一种轴承故障检测装置及检测方法，能够进行非接触式检测，操作简单，提取故障特征的抗干扰能力强，灵敏度高且测量精度高。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

一种轴承故障检测装置，包括工作台、直流减速电机装置、轴承座、激光自混合干涉装置、数据采集分析装置以及电脑，所述直流减速电机装置、所述轴承座以及所述激光自混合干涉装置均设置在所述工作台上，所述轴承座上安装有待检测的轴承，所述直流减速电机装置与所述轴承连接，所述激光自混合干涉装置设置在所述轴承座的侧面，所述激光自混合干涉装置与所述数据采集分析装置连接，所述数据采集分析装置与所述电脑连接，本发明克服了传统轴承故障诊断方法过度依赖专家经验、故障特征提取困难、信号处理复杂等问题，采用激光自混合干涉装置对轴承的振动进行测量，将采集到的振动信号通过傅里叶变换得到振动频谱，由于轴承正常状态时的振动具有周期性，即振动频谱特征峰所在位置具有规律性，并且特征峰所在位置与轴承转速成一定的线性关系，故数据采集分析系统可以通过判断轴承振动频谱的特征峰出现位置是否满足上述线性关系，以及其是否具有规律性，从而直接由振动频谱诊断出轴承是否存在故障，具有能进行非接触式测量、操作简单、抗干扰能力强、灵敏度强、测量精度高、使用条件宽松以及成本低廉等特点。

进一步的，所述激光自混合干涉装置包括激光器，所述激光器的光源为半导体激光二极管，所述半导体激光二极管的内部封装有光电探测器PD及激光二极管LD，可以提高光源，可以将光信号转化为电信号，更好地提取故障特征，更轻松地处理相关信号。