旋转机械故障监测系统及其监测方法技术方案

技术编号:19316970 阅读:24 留言:0更新日期:2018-11-03 09:23
本发明专利技术提供了一种旋转机械故障监测系统及其监测方法,该系统包括:工控机;用于获取振动频率的振动传感器,联接于工控机;用于获取转速的转速传感器,联接于工控机;基于预设的参照频率和参照转速比较判断实时振动频率和实时转速是否异常的判断模块,联接于工控机、振动传感器和转速传感器;基于判断模块判断实时振动频率和实时转速为异常时发出警报的报警装置,联接于工控机;用于获取转轴的位移量的位移传感器,联接于工控机;以及用于根据实时位移量生成振动图象的图象生成模块,联接于位移传感器和工控机;用于显示振动图象的显示模块,联接于工控机。本发明专利技术解决了旋转机械的振动信号检测无法准确判断其主轴和轴承之间是否发生松动的问题。

Rotating machinery fault monitoring system and its monitoring method

The invention provides a rotating machinery fault monitoring system and its monitoring method, which includes: industrial computer; vibration sensor for acquiring vibration frequency, connected to industrial computer; speed sensor for acquiring speed, connected to industrial computer; real-time vibration judgement based on preset reference frequency and reference speed comparison. The module for judging whether the frequency and real-time speed are abnormal is connected with industrial computer, vibration sensor and speed sensor; the alarm device for alarming when the real-time vibration frequency and real-time speed are abnormal is connected with industrial computer based on the module for judging whether the real-time vibration frequency and real-time speed are abnormal; the displacement sensor for obtaining the displacement of the rotating shaft is connected with industrial computer. The image generating module for generating vibration image according to real-time displacement is connected with displacement sensor and industrial computer, and the display module for displaying vibration image is connected with industrial computer. The invention solves the problem that the vibration signal detection of rotating machinery can not accurately judge whether there is loosening between the spindle and the bearing.

【技术实现步骤摘要】
旋转机械故障监测系统及其监测方法
本专利技术涉及建筑施工
,具体涉及一种旋转机械故障监测系统及其监测方法。
技术介绍
旋转机械是施工过程中常见的作业设备。大型、高速、复杂是旋转机械的发展方向,旋转机械大多属于动力设备,长期处于高速运转状态,保证这类设备的正常运行是非常重要的,由于各种因素,如温度、湿度、摩擦等都会对旋转机械产生不同程度的影响,从而出现各种故障,影响机器的功能。主轴(转轴、旋转轴)是旋转机械重要的旋转部件,随着机械的运转,主轴会产生振动。主轴的振动信号中蕴含了判断各类运行状态的信息,当主轴的振动过大时,容易造成主轴和轴承之间的间隙变大,从而发生松动。目前,对于旋转机械振动信号的检测装置,仅仅对振动信号进行采集,无法准确判断主轴和轴承之间是否发生松动,或者仅仅通过设置一阈值,若振动信号大于该阈值则判断主轴和轴承之间发生松动,由于主轴和轴承的材料各异,且机器运行环境不同,此类检测装置无法准确检测主轴和轴承之间发生松动。
技术实现思路
为克服现有技术所存在的缺陷,现提供一种旋转机械故障监测系统及其监测方法,以解决旋转机械的振动信号检测无法准确判断其主轴和轴承之间是否发生松动的问题。为实现上述目的,提供一种旋转机械故障监测系统,包括:工控机;用于获取旋转机械的转轴的实时振动频率的振动传感器,联接于所述工控机;用于获取所述转轴的实时转速的转速传感器,联接于所述工控机;用于基于预设的参照频率和参照转速比较判断所述实时振动频率和所述实时转速是否异常的判断模块,所述判断模块联接于所述工控机、所述振动传感器和所述转速传感器;用于基于所述判断模块判断所述实时振动频率和所述实时转速为异常时发出警报的报警装置,所述报警装置联接于所述工控机;用于获取所述转轴的实时位移量的位移传感器,联接于所述工控机;以及用于根据所述实时位移量生成振动图象的图象生成模块,所述图象生成模块联接于所述位移传感器和所述工控机;用于显示所述振动图象的显示模块,所述显示模块联接于所述工控机。进一步的,所述位移传感器为光栅式传感器。进一步的,所述工控机联接有通信模块,所述通信模块连接有远程终端。进一步的,所述显示模块为液晶显示器。进一步的,还包括支承架,所述支承架具有一立柱,所述立柱的中部连接有第一测试臂,所述位移传感器安装于所述第一测试臂上且对准于所述转轴和所述转轴的轴承的连接处。进一步的,所述立柱的顶部连接有第二测试臂,所述转速传感器和所述振动传感器安装于所述第二测试臂上且分别对准于所述转轴的圆周面。本专利技术提供一种旋转机械故障监测系统的监测方法,包括以下步骤:振动传感器采集转轴的实时振动频率、生成携带所述实时振动频率的第一信号并对外发送;转速传感器采集所述转轴的实时转速、生成携带所述实时转速的第二信号并对外发送;判断模块接收所述第一信号和所述第二信号,分别将所述第一信号中的实时振动频率与参照频率比对、将所述第二信号中的实时转速与参照转速比对;当所述实时振动频率大于所述参照频率且所述实时转速大于所述参照转速时,所述判断模块生成第三信号并对外发送;所述工控机接收所述第三信号并开启位移传感器、报警装置;所述位移传感器采集所述转轴的实时位移量、生成携带所述实时位移量的第四信号并对外发送;图象生成模块接收所述第四信号、根据所述第四信号中的实时位移量及接收所述第四信号的时间形成振动图象、生成携带所述振动图象的第五信号并对外发送;所述工控机接收所述第五信号并将所述第五信号中的振动图象通过显示模块进行显示。本专利技术的有益效果在于,本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统利用实时转速、实时振动频率与参照频率、参照转速比对,初步筛选旋转机械的转轴的故障真伪,当实时振动频率超过参照频率、同时实时转速也超过参照转速时,工控机通过报警装置报警、同时开启位移传感器采集转轴的位移量、并通过图象生成模块生成转轴的振动图象,操作人员根据振动图象最终准确判断旋转机械的转轴是否发生松动。附图说明图1为本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统的结构示意图。图2为本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统的模块示意图。图3为本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统的图像处理装置的模块示意图。图4为本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统的信号处理器的示意图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。图1为本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统的结构示意图、图2为本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统的模块示意图、图3为本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统的图像处理装置的模块示意图、图4为本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统的信号处理器的示意图。参照图1至图4所示,本专利技术提供了一种旋转机械故障监测系统,包括:振动传感器1、转速传感器2、判断模块3、工控机4、位移传感器5、图象生成模块6、显示模块7和报警装置8。振动传感器1、转速传感器2和位移传感器5通过支承架安装在旋转机械的转轴A的一端。振动传感器1对准于旋转机械的转轴A。转轴A穿设于旋转机械的轴承B中。转速传感器2对准于转轴A。位移传感器5对准转轴A和轴承B的连接处。振动传感器1用于获取旋转机械的转轴A的实时振动频率。振动传感器1联接于工控机4。转速传感器2用于获取转轴A的实时转速。转速传感器2联接于工控机4。判断模块3用于基于判断模块中预设的参照频率和参照转速比较判断所述实时振动频率和所述实时转速是否异常。判断模块3联接于工控机4、振动传感器1和转速传感器2。报警装置8用于基于判断模块3判断所述实时振动频率和所述实时转速为异常时发出警报。报警装置8联接于工控机。位移传感器5用于获取转轴A的实时位移量。位移传感器5联接于工控机4。图象生成模块6用于根据实时位移量生成转轴A的振动图象。图象生成模块6联接于位移传感器5和工控机4。显示模块7用于显示振动图象。显示模块7联接于工控机4。具体的,振动传感器1获取旋转机械的转轴A的实时振动频率并发送到判断模块3。转速传感器2获取转轴A的实时转速并发生到判断模块3。判断模块3中预设有参照频率(转轴A的正常振动频率范围)和参照转速(转轴A的正常振动转速范围)。当实时振动频率超出参照频率,同时实时转速超出参照转速时,判断模块3向工控机4发送报警信号,工控机4接收报警信号并通过报警装置8发起声光报警,同时,工控机4开启位移传感器5以采集转轴A的实时位移量。图象生成模块6根据位移传感器5发送的转轴A的实时位移量和接收实时位移量时的采集时间形成转轴A的振动图象(X轴为时间t,Y轴为位移量y)。振动图象,也叫振动曲线,即转轴A的位移-时间图象。振动图象表示转轴A的位移随时间变化规律,振动图象可以显示转轴A在任一时刻相对于平衡位置的位移,还可以表示出振幅和周期。施工人员可以根据振动图象准确判断旋转机械是否发故障,排除故障误报现象。本专利技术实施例的旋转机械故障监测系统利用实时转速、实时振动频率与参照频率、参照转速比对,初步筛选旋转机械的转轴的故障真伪,当实时振动频率超过参照频率、同时实时转速也超过参照转速时,工控机通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转机械故障监测系统,其特征在于,包括:工控机;用于获取旋转机械的转轴的实时振动频率的振动传感器,联接于所述工控机;用于获取所述转轴的实时转速的转速传感器,联接于所述工控机;用于基于预设的参照频率和参照转速比较判断所述实时振动频率和所述实时转速是否异常的判断模块,所述判断模块联接于所述工控机、所述振动传感器和所述转速传感器;用于基于所述判断模块判断所述实时振动频率和所述实时转速为异常时发出警报的报警装置,所述报警装置联接于所述工控机;用于获取所述转轴的实时位移量的位移传感器,联接于所述工控机;以及用于根据所述实时位移量生成振动图象的图象生成模块,所述图象生成模块联接于所述位移传感器和所述工控机;用于显示所述振动图象的显示模块,所述显示模块联接于所述工控机。

【技术特征摘要】
1.一种旋转机械故障监测系统,其特征在于,包括:工控机;用于获取旋转机械的转轴的实时振动频率的振动传感器,联接于所述工控机;用于获取所述转轴的实时转速的转速传感器,联接于所述工控机;用于基于预设的参照频率和参照转速比较判断所述实时振动频率和所述实时转速是否异常的判断模块,所述判断模块联接于所述工控机、所述振动传感器和所述转速传感器;用于基于所述判断模块判断所述实时振动频率和所述实时转速为异常时发出警报的报警装置,所述报警装置联接于所述工控机;用于获取所述转轴的实时位移量的位移传感器,联接于所述工控机;以及用于根据所述实时位移量生成振动图象的图象生成模块,所述图象生成模块联接于所述位移传感器和所述工控机;用于显示所述振动图象的显示模块,所述显示模块联接于所述工控机。2.根据权利要求1所述的旋转机械故障监测系统,其特征在于,所述位移传感器为光栅式传感器。3.根据权利要求1所述的旋转机械故障监测系统,其特征在于,所述工控机联接有通信模块,所述通信模块连接有远程终端。4.根据权利要求1所述的旋转机械故障监测系统,其特征在于,所述显示模块为液晶显示器。5.根据权利要求1所述的旋转机械故障监测系统,其特征在于,还包括支承架,所述支承架具有一立柱,所述立柱的中部连接有第一测试臂,所述位...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘立根梅逸之张宏深田荣举代飞余纪成
申请(专利权)人:中国建筑第八工程局有限公司
类型:发明
国别省市:上海,31

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