一种适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法与流程

1.本发明涉及整车检测领域，特别是在整车环境下对驱动电机轴承进行检测的方法。


背景技术：

2.电机轴承是电机中至关重要的旋转件，它的主要功能是支撑旋转体并降低转动过程中由于摩擦导致的能量损失，若电机轴承失效，则电机就不能实现机电能量的转换，所以对于电机轴承状态的检测必不可少。
3.现有技术中，轴承检测作为一种零部件检测，安排在整车组装之前进行，包括：首先在一个批次的轴承中，按照一定比例进行抽样，然后依靠专业仪器设备对样本的各种性能进行测试，根据测试结果对整个批次的轴承进行评价。
4.由于是抽样检测，因此并不能保证所有轴承的质量达标；而且在整车组装后，由于组装过程的操作、或者与其他部件的装配关系均有可能使轴承产生新的问题。
5.因此，希望能够在整车环境下对轴承进行检测。例如，有一些现有技术使用振动传感器对整车环境下的轴承振动性能进行检测(例如通过模态分解、灰度理论等对振动信号进行处理)以识别轴承故障。但是，由于整车环境下的轴承与电机等设备耦合在一起，所反应出的故障信息也包含了不同设备的相关信息，将轴承信息进行解耦是较为复杂的，其准确性也较差。


技术实现要素：

6.本申请的目的在于提供一种适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，用以解决现有技术的方法复杂、准确性差的问题。
7.为实现上述目的，本发明提出了一种适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，包括以下步骤：
8.在电机运行过程中检测轴承外圈的温度；
9.判断轴承外圈温度是否超限；
10.若轴承外圈温度超限，则拆除电机传动轴，使电机空转，并且检测轴承振动特性；
11.若轴承振动特性不达标，则更换轴承；否则不更换轴承。
12.进一步的，所述轴承振动特性包括振动速度和振动加速度。
13.进一步的，所述轴承振动特性的标准为：若振动速度均方根值vxy《v1，则判定该轴承未出现故障，不更换轴承；v1为振动速度均方根值；
14.若振动速度均方根值vxy》v1且振动加速度均方根值axy》a1，则判定该轴承内部零部件已出现损伤，需要更换轴承；v1为振动速度阈值，a1为振动加速度阈值。
15.进一步的，通过振动工作仪对振动特性进行检测。
16.进一步的，轴承外圈的温度超限时，通过仪表提示进行进一步的轴承检测。
17.进一步的，若轴承外圈温度不超限，则通过仪表提示轴承正常。
18.进一步的，通过pt1000对轴承外圈的温度进行测量。
19.本发明首先通过温度测量结果进行判断，划定出一个故障范围，而该故障范围能够涵盖轴承故障，然后再通过使电机空载运行，屏蔽了电机运行对轴承运行情况的干扰(主要是电机绕组的发热等状况)，因此，即使在整车状态下也能够对轴承进行准确的检测；而且其中仅仅需要拆卸传动轴，而不需要将轴承拆卸下来单独进行检测，因此大大简化了整车环境下的轴承检测方法，提高了检测效率。
附图说明
20.图1是本发明的流程图。
具体实施方式
21.如图1所示的轴承检测方法，其在整车组装之后，即在整车环境下进行检测，具体包括：
22.1)检测轴承外圈温度
23.本实施例中，检测的对象是驱动电机前轴轴承和后轴轴承。对这两个轴承的检测方式完全相同。
24.驱动电机前/后轴轴承的外圈均安装有温度传感器，例如pt1000；作为其他实施方式，也可以采用非接触式的温度传感器。
25.2)判断温度是否超限
26.控制电机在以某转速v运行，温度传感器采集轴承外圈的温度，与预设的正常温度阈值t进行比较。该预设的正常温度阈值t是通过标定实验得到，例如，测量大量的无故障轴承在某转速下的运行温度，然后得出一个温度值以表征正常的温度范围。若采集到的温度大于该预设的正常温度阈值t，则表明当前轴承的运行温度偏离了正常范围。
27.其中，温度传感器可以上传到电机控制器，即利用电机控制器采集轴承温度，并且由电机控制器将温度信息发送到整车控制器。整车控制器进行温度是否超限的判断。判断的具体过程可以采用：若温度超过正常温度阈值t且超过限定的时间t，则判断轴承可能有故障，上传故障码，由仪表显示“请进行电机轴承维护”；否则仪表显示“电机轴承正常”。
28.3)仪表显示“请进行电机轴承维护”时，用扳手将与电机连接的传动轴拆下，使电机可以进行空转，转速稳定在n1。
29.4)采用振动工作仪(一种市售的便携式振动检测仪器)测量轴承振动特性，判断振动特性是否超限。
30.具体包括：在电机轴承座轴向位置和径向位置安装振动传感器，分别测量轴向和径向加速度ax、ay和振动加速度vx、vy。
31.对于每个轴承，将计算轴承振动速度均方根vxy和振动加速度均方根axy，与判定标准对比，判断标准如下：
32.若vxy《v1，则判定该轴承未出现故障，不更换轴承；
33.若vxy》v1且axy》a1，则判定该轴承内部零部件已出现损伤，并且异响严重，噪声异常，车辆不可长时间持续运行，需更换轴承。
34.上述v1，a1也是通过标定实验确定的，用于表征正常振动范围的振动阈值。
35.通过以上实施方式可知，本发明首先通过温度测量结果进行判断，划定出一个故障范围，而该故障范围能够涵盖轴承故障，然后再通过使电机空载运行，屏蔽了电机运行对轴承运行情况的干扰(主要是电机绕组的发热等状况)，因此，即使在整车状态下也能够对轴承进行准确的检测；而且其中仅仅需要拆卸传动轴，而不需要将轴承拆卸下来单独进行检测，因此大大简化了整车环境下的轴承检测方法，提高了检测效率。
36.上述实施例中对振动特征检测，用到了振动速度和加速度，作为其他实施方式，也可以参考现有技术的振动信号处理手段进行检测。


技术特征：
1.一种适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，其特征在于，包括以下步骤：在电机运行过程中检测轴承外圈的温度；判断轴承外圈温度是否超限；若轴承外圈温度超限，则拆除电机传动轴，使电机空转，并且检测轴承振动特性；若轴承振动特性不达标，则更换轴承；否则不更换轴承。2.根据权利要求1所述的适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，其特征在于，所述轴承振动特性包括振动速度和振动加速度。3.根据权利要求2所述的适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，其特征在于，所述轴承振动特性的标准为：若振动速度均方根值vxy<v1，则判定该轴承未出现故障，不更换轴承；v1为振动速度均方根值；若振动速度均方根值vxy>v1且振动加速度均方根值axy>a1，则判定该轴承内部零部件已出现损伤，需要更换轴承；v1为振动速度阈值，a1为振动加速度阈值。4.根据权利要求3所述的适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，其特征在于，通过振动工作仪对振动特性进行检测。5.根据权利要求1-4任一项所述的适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，其特征在于，轴承外圈的温度超限时，通过仪表提示进行进一步的轴承检测。6.根据权利要求1-4任一项所述的适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，其特征在于，若轴承外圈温度不超限，则通过仪表提示轴承正常。7.根据权利要求1-4任一项所述的适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，其特征在于，通过pt1000对轴承外圈的温度进行测量。

技术总结
本发明涉及一种适用于整车环境的驱动电机轴承检测方法，包括以下步骤：在电机运行过程中检测轴承外圈的温度；判断轴承外圈温度是否超限；若轴承外圈温度超限，则拆除电机传动轴，使电机空转，并且检测轴承振动特性；若轴承振动特性不达标，则更换轴承；否则不更换轴承。本发明首先通过温度测量结果进行判断，划定出一个故障范围，而该故障范围能够涵盖轴承故障，然后再通过使电机空载运行，屏蔽了电机运行对轴承运行情况的干扰，检测准确，效率高。效率高。效率高。


技术研发人员：王丹迎 丁计飞 蒋卫伟 纪秉男 杨泗鹏
受保护的技术使用者：郑州宇通客车股份有限公司
技术研发日：2020.12.21
技术公布日：2022/6/21