[发明专利]动态监测列车轴承使用寿命的方法及电子设备

权利要求书

1.一种动态监测列车轴承使用寿命的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过传感器采集轴承在X、Y和Z方向的振动加速度a_x、a_y和a_z，其中，X和Z方向为轴承径向，X方向与行车方向平行，Z方向与行车方向垂直，Y方向为轴承轴向；

S2：根据列车平均轴重、簧下质量和振动加速度，计算轴承的径向载荷和轴向载荷；S2包括：

根据F_z1＝(F_t-m₀*g)/2，计算轴承在Z方向的静态载荷F_z1，其中，F_t为列车平均轴重，m₀为簧下质量，g为重力加速度；

根据F_z2＝m₀*a_z/2，计算轴承在Z方向的动态载荷F_z2；

根据F_rz＝F_z1+F_z2，计算轴承在Z方向的载荷F_rz；

根据F_rx＝m₀*a_x/2，计算轴承在X方向的载荷F_rx；

根据计算轴承的径向载荷F_r；

根据F_a＝m₀*a_y/2，计算轴承的轴向载荷F_a；

S3：根据轴承的径向载荷、轴向载荷和轴承类型，计算轴承的当量动载荷；

S4：根据轴承的基本额定动载荷、当量动载荷和寿命指数，计算轴承的基本额定寿命。

2.根据权利要求1所述的动态监测列车轴承使用寿命的方法，其特征在于，S1包括：

通过三轴加速度传感器采集轴承在X、Y和Z方向的振动加速度a_x、a_y和a_z；

对采集的振动加速度数据进行小波降噪。

3.根据权利要求1所述的动态监测列车轴承使用寿命的方法，其特征在于，S2还包括：

根据不同载荷工况下的轮对轴重和各载荷工况发生的概率，通过加权平均法计算得到列车平均轴重。

4.根据权利要求3所述的动态监测列车轴承使用寿命的方法，其特征在于，S3具体为：

根据P＝mF_r+nF_a，计算轴承的当量动载荷P，其中，m为径向载荷系数，n为轴向载荷系数，m和n根据轴承类型确定。

5.根据权利要求4所述的动态监测列车轴承使用寿命的方法，其特征在于，S4具体为：

根据计算轴承的基本额定寿命L₁₀，其中，C为基本额定动载荷，ε为寿命指数。

6.根据权利要求5所述的动态监测列车轴承使用寿命的方法，其特征在于，所述方法还包括：

S5：根据轴承工作温度和/或轴承所承受的冲击，对基本额定寿命L₁₀进行修正。

7.根据权利要求6所述的动态监测列车轴承使用寿命的方法，其特征在于，S5具体为：根据修正基本额定寿命L₁₀，其中，f_t为温度系数，f_p为冲击系数。

8.根据权利要求5所述的动态监测列车轴承使用寿命的方法，其特征在于，所述方法还包括：

S6：根据L_10s＝L₁₀*πD/10³，将基本额定寿命L₁₀换算成公里数L_10s，其中，D为踏面直径；

S7：根据L＝L_10s-S，计算轴承的剩余寿命L，其中，S为列车已行驶公里数。