[发明专利]用于铁路主电机的轴承检测装置

说明书

本发明涉及一种用于检测铁路主电机的轴承检测装置，更具体一些，是涉及一种无须将所述主电机解体便能检测出轴承故障的轴承检测装置。

传统上，铁路主电机在使用一段时间以后要从车上拆下进行检查，看轴承或电机的其它部分是否有故障，如损坏或磨损，这种检查通常在主电机解体后进行。轴承的损坏或磨损是由主管检查员凭视觉发现的，检查中发现的典型故障包括由于撞击其它物体引起的硬伤、与其它物体相嵌后留下的压痕、由于放电引起的电腐蚀以及其它磨损。如果发现任何新轴承部件上不会形成的凹面或凸面，发现电腐蚀造成的轴承部件的模糊表面或者发现超过允许值的磨损，则要用替换的新轴承重新装配主电机，再装到铁路车辆上去。

但是所述检查方法有一个缺点，需要很多时间和人力来解体主电机，然后重新装配，而且，检查工作本身就有可能引起轴承故障。例如在重新装配时，可能给轴承部件造成检查前不曾发现的损伤。此外，由于检查是凭视觉进行的，不能完全消除忽略某一故障的可能性。反之，如果一个轴承外观不良，而实际上没问题，这样的轴承部件会被更换，需要相应的非必需换件的成本。

因此，本发明的目的之一是提供一种不必解体主电机就能检测出铁路主电机轴承故障的轴承检测装置，以减少解体和装配主电机所需的人力和时间，并避免在解体和装配时给轴承部件造成的损坏。另外，本发明的另一个目的是提供一种能找出目检中可能漏检的故障的轴承检测装置。此外，本发明的又一目的是提供一种能不拘其外观而检出真正需要更换的不良轴承的轴承检测装置。

第一项发明涉及一种用于检查铁路主电机轴承的轴承检测装置，所述轴承检测装置的特点在于包括一个能输出表示所述轴承振动的电信号的振动检测器，一个用于把所述振动检测器输出的电信号转换为时域数据以提取所述振动的有效值的振动分析单元，以及一个用于将所述振动分析单元

在主电机以某一预定的特定转速被驱动旋转时提取的有效值与一预定的参考值相比较，并依比较结果确定所述轴承是否有故障的判定单元。

只要振动检测器能够将振动转换成电信号，如振动加速度传感器和测速度型或测位移型振动传感器，则对其无限制。振动分析单元是一已知装置，它对于来自振动检测器的输入信号应用诸如放大处理和滤波处理的信号处理，以提取能表示轴承振动的信号要素，并分析振动的波形和频率。判定单元在从振动分析单元得到的分析数据的基础上进行多种数据处理，举例来说，判定单元可以由一已知的计算机系统构成。

在具有此种结构的轴承检测装置中，被振动检测器转换成电信号的振动输入到振动分析单元，在其中以已知的信号处理技术为手段进行波形处理，消除由轴承以外的某些部件的振动等引起的噪声，以提取所述轴承的振动有效值。这里提取的有效值是代表轴承自身振动水平的数据之一，轴承的振动越大，有效值也越大。相应地，如果振动有效值大于某一参考值，就可以认为发生了超过允许限度的振动。判定单元就这样将实际测到的振动有效值与参考值比较，并在比较结果的基础上决定所述轴承是否有故障。在允许限度附近的振动有效值被选作参考值。基于所述值确定所产生的振动是否超过了允许限度。这一参考值可能是从很多样本计算出的统计值，或者是通过模型分析得到的理论值。

按照这种轴承检测装置，可以靠检测所产生的振动是否超过允许限度来决定轴承是否有故障，因此可以不必解体主电机而检测出铁路主电机的轴承故障。因而可以减少解体和装配主电机所需的时间和人力，并且可以避免在解体和装配中给轴承部件造成的损坏。此外，与目检不同，可以理想地检出一种振动实质性产生的问题。

第二项发明涉及一种用于检查铁路主电机轴承的轴承检测装置，所述轴承检测装置的特点在于包括一个能输出表示所述轴承振动的电信号的振动检测器，一个将所述振动检测器输出的电信号转换为时域数据以提取所述振动最大值的振动分析单元，以及一个将所述振动分析单元在所述主电机以一预定的特定转速被驱动旋转时提取的所述最大值与预定的参考值相比较，并依比较结果确定所述轴承是否有故障的判定单元。

本轴承检测装置与第一项发明所述装置的结构相同，只不过是利用轴承振动的最大值作为判别准则。振动最大值也是表征轴承自身振动水平的数据之一，振动越大，其最大值也越大。因此，如果振动最大值大于某一参考值，则可以认为产生了超过允许限度的振动。

按照这种轴承检测装置，可以靠检测轴承振动是否大于允许限度来决定轴承是否有故障。相应地，与第一项发明的方式相同，可以不必解体主电机而检测出铁路主电机轴承的故障。