一种能实现在线自监测和自维护的智能电机制造技术

本发明专利技术公开了一种能实现在线自监测和自维护的智能电机，包括电机本体，所述电机本体包括转轴、轴承、轴承外端盖、轴承内端盖和电机端盖，所述智能电机还包括自监测系统、自动注油装置和自供电机构，所述自监测系统包括温度传感器和振动传感器，所述自动注油装置包括注油电机，所述自供电机构包括磁铁固定盘和线圈绕组。本发明专利技术通过巧妙构造电磁发电结构，实现了利用智能电机转轴自身径向旋转动力发电，为自监测系统和自动注油装置进行自供电，使得自监测系统和自动注油装置能实时持续在线工作，实现在线自监测和定期自维护；尤其是，当监测到电机出现故障征兆，可第一时间实现故障排除和进行故障报警，可最大程度降低因电机故障引发的严重后果。

【技术实现步骤摘要】
一种能实现在线自监测和自维护的智能电机
本专利技术是涉及一种能实现在线自监测和自维护的智能电机，属于电机维护

技术介绍
随着电力电子技术、自动化控制技术的不断发展，电机在工业生产中已得到广泛的应用。因轴承在电机中起着承载负荷和传递负荷的作用，它的运行状态是否正常，直接影响到整个电机的性能，轴承故障会造成电机绕组和轴的损坏，导致设备的烧坏和损毁，同时会引起电机性能劣化或意外停机，而意外停机可能会对工业生产造成不可估量的损失或导致安全事故的发生，因此，能实现对轴承运行状态的在线实时监测将具有重要意义。而现有研究表明，出现轴承故障的原因至少80％的可能性是由于轴承润滑不良，是因为轴承持续高速旋转，导致润滑油/液体润滑剂/脂的损耗，从而造成轴承温度过高、因摩擦力增大而产生异常振动；目前对出现上述故障的处理方式就是通过更换或添加润滑油/液体润滑剂/脂，及时修复和改善轴承的润滑效果。虽然现有技术中，已有关于轴承温度或振动状态的在线监测技术，如申请号为CN201220323453.4的中国技术专利中提出了轴承温度的在线监测和预警系统，申请号为CN201420414749.X的中国技术专利中提出了电机振动的在线监测及预警系统，但单凭温度或振动信息容易导致故障判断失误的问题，会给企业维护工作造成不必要的负担。另外，为了避免轴承故障引发电机损毁和意外停产等严重后果，行业标准要求需要定期(标准规定是在每隔运行1500-2000小时)对轴承进行润滑维护，通过人工或自动注油器对轴承定期更换或添加润滑油/液体润滑剂/脂，由于人工维护需要停机操作，不仅会对企业生产造成不利影响，而且人工保养方式随意性强，很难做到定期维护；尤其是，在一些易燃易爆的石油化工场所进行润滑油/液体润滑剂现场加注操作，还容易发生安全事故；虽然现有的自动注油器可解决人工维护所存在的缺陷问题，可以做到定期维护，但不能在电机出现故障征兆(如：温升过高、振动异常)的第一时间实现及时注油维护和故障排除处理，仍然需要人工进行相应处理，以致仍然存在电机损毁和意外停产等风险。关键是，无论现有的监测系统还是自动注油器，均需要配置额外的供电电源，要么是外接电源，要么是电池，为了简化布线的麻烦和提高电机使用的便捷性，通常是采用蓄电池供电，以致也需要经常停机人工更换电池，仍然给企业的安全生产造成潜在风险。总之，现有技术中还没有一种能为电机运行状态监测系统和注油装置进行自供电、能实现电机运行状态监测系统和注油装置与电机同步工作、能实现在线自监测和自维护、能在电机出现故障征兆(如：温升过高、振动异常)的第一时间实现及时注油维护和故障排除处理的智能电机，以致现有技术还不能很好的满足智能制造和智能工厂的需求。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种能实现在线自监测和自维护的智能电机，实现为电机运行状态监测系统和注油装置进行自供电、使电机运行状态监测系统和注油装置与电机同步工作，并在监测到电机出现故障征兆(如：温升过高、振动异常)的第一时间实现及时注油维护和故障排除处理，使电机能符合智能制造和智能工厂的需求。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种能实现在线自监测和自维护的智能电机，包括电机本体，所述电机本体包括转轴、轴承、轴承外端盖、轴承内端盖和电机端盖，所述轴承套设在转轴上，所述电机端盖套设在轴承上、并与位于轴承外端侧的轴承外端盖及位于轴承内端侧的轴承内端盖分别固定连接；其特征在于：所述智能电机还包括自监测系统、自动注油装置和自供电机构，所述自监测系统包括温度传感器和振动传感器，所述自动注油装置包括注油电机，所述自供电机构包括磁铁固定盘和线圈绕组；所述磁铁固定盘过盈连接在轴承与轴承外端盖之间的转轴上，其中磁铁固定盘的磁铁面与轴承外端盖的内侧面之间为滑动连接，磁铁固定盘的背面与轴承外端面之间为间隙连接；在所述磁铁固定盘上以中心对称均布有n组N极磁铁和n组S极磁铁，且N极磁铁与S极磁铁间隔排布，以及在与磁铁固定盘的磁铁面相向的轴承外端盖的内侧面上以中心对称均布有n组线圈绕组，所述的n为自然数；并且，在轴承外端盖上设有电气腔体，自监测系统中的温度传感器和振动传感器固设在所述电气腔体内，在所述电气腔体内还设有主控单片机、电路模块和用于线圈绕组输出线的引出孔，线圈绕组输出端与电路模块的输入端电连接，所述电路模块的输出端分别与温度传感器、振动传感器、主控单片机和注油电机电连接，且所述温度传感器和振动传感器的信号输出端均与主控单片机的信号输入端通信连接，以及所述主控单片机的信号输出端与注油电机的驱动电路相连接；所述主控单片机至少包括时钟电路，所述电路模块至少包括整流稳压电路。一种优选方案，在所述电气腔体的顶部设有立杆，在所述立杆的顶部连接有变送器，所述立杆的内腔设有引线通道，所述电路模块通过电线与变送器电连接，且主控单片机的信号输出端通过信号线与变送器通信连接。一种优选方案，所述变送器设有显示屏、发射天线和无线通讯模块。进一步优选方案，所述变送器与远程终端无线通讯连接，所述远程终端包括电机后台监控器、电机维护人员的手机或电脑。一种优选方案，所述电气腔体设置在轴承外端盖的外侧面上，所述自动注油装置设置在轴承外端盖的顶部，在轴承外端盖的内侧面上设有注油孔，所述注油孔与自动注油装置的出油口相连通。一种实施方案，在轴承外端盖的内侧面上以中心对称均匀设置有n组线圈绕组固定孔和n组过线槽，且线圈绕组固定孔与过线槽间隔排布，在线圈绕组固定孔与过线槽的连接面上开设有过线通道。进一步实施方案，所述引出孔与顶部的过线槽相连通。一种实施方案，N极磁铁和S极磁铁均是通过螺钉内嵌固定在磁铁固定盘上。一种实施方案，在位于轴承外端盖侧的磁铁固定盘的固定部上设有用于与转轴紧固连接的螺钉孔。一种实施方案，所述自动注油装置还包括储油容器、储油容器固定座、上罩壳、底座、走油通道、活塞缸、活塞组件和传动齿轮组，所述储油容器可拆卸式固定连接在储油容器固定座上，所述储油容器固定座固定在上罩壳的顶部，所述走油通道设置在由上罩壳与底座形成的腔体内，活塞缸固定连接在底座的底部，走油通道的进油口与储油容器固定座的出油孔相连通，走油通道的出油口与活塞缸的进油口相连通；构成活塞组件的活塞杆头部穿过底座位于由上罩壳与底座形成的腔体内，所述传动齿轮组由主动齿轮和从动齿轮构成，其中主动齿轮固定在注油电机的输出轴上，与主动齿轮相啮合连接的从动齿轮与活塞杆传动连接。一种优选方案，所述活塞缸的下部设有定量注油腔，所述定量注油腔为圆柱形，其内径与活塞外径相适配并大于位于其上方的活塞缸内径。一种优选方案，所述走油通道为设有空腔的螺柱。进一步优选方案，所述上罩壳与底座之间采用隔爆接合面相连接，走油通道的上部与上罩壳隔爆连接，走油通道的下部与底座隔爆连接；并且，在活塞杆上以隔爆螺纹连接有轴套，从动齿轮套接在轴套上。进一步优选方案，所述轴套外滑动连接有上铜套和下铜套，所述上铜套固定在注油电机固定座上，所述下铜套固定在底座上，且下铜套与底座的连接面为隔爆接合面。一种实施方案，所述储油容器固定座的中心设有用于与储油容器螺纹连接的螺纹口，在所述储油容器固定座的底部设有出油孔。一种优选方案，在所述储油容器固定座的底部中心设有圆锥头，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种能实现在线自监测和自维护的智能电机，包括电机本体，所述电机本体包括转轴、轴承、轴承外端盖、轴承内端盖和电机端盖，所述轴承套设在转轴上，所述电机端盖套设在轴承上、并与位于轴承外端侧的轴承外端盖及位于轴承内端侧的轴承内端盖分别固定连接；其特征在于：所述智能电机还包括自监测系统、自动注油装置和自供电机构，所述自监测系统包括温度传感器和振动传感器，所述自动注油装置包括注油电机，所述自供电机构包括磁铁固定盘和线圈绕组；所述磁铁固定盘过盈连接在轴承与轴承外端盖之间的转轴上，其中磁铁固定盘的磁铁面与轴承外端盖的内侧面之间为滑动连接，磁铁固定盘的背面与轴承外端面之间为间隙连接；在所述磁铁固定盘上以中心对称均布有n组N极磁铁和n组S极磁铁，且N极磁铁与S极磁铁间隔排布，以及在与磁铁固定盘的磁铁面相向的轴承外端盖的内侧面上以中心对称均布有n组线圈绕组，所述的n为自然数；并且，在轴承外端盖上设有电气腔体，自监测系统中的温度传感器和振动传感器固设在所述电气腔体内，在所述电气腔体内还设有主控单片机、电路模块和用于线圈绕组输出线的引出孔，线圈绕组输出端与电路模块的输入端电连接，所述电路模块的输出端分别与温度传感器、振动传感器、主控单片机和注油电机电连接，且所述温度传感器和振动传感器的信号输出端均与主控单片机的信号输入端通信连接，以及所述主控单片机的信号输出端与注油电机的驱动电路相连接；所述主控单片机至少包括时钟电路，所述电路模块至少包括整流稳压电路。...

【技术特征摘要】
1.一种能实现在线自监测和自维护的智能电机，包括电机本体，所述电机本体包括转轴、轴承、轴承外端盖、轴承内端盖和电机端盖，所述轴承套设在转轴上，所述电机端盖套设在轴承上、并与位于轴承外端侧的轴承外端盖及位于轴承内端侧的轴承内端盖分别固定连接；其特征在于：所述智能电机还包括自监测系统、自动注油装置和自供电机构，所述自监测系统包括温度传感器和振动传感器，所述自动注油装置包括注油电机，所述自供电机构包括磁铁固定盘和线圈绕组；所述磁铁固定盘过盈连接在轴承与轴承外端盖之间的转轴上，其中磁铁固定盘的磁铁面与轴承外端盖的内侧面之间为滑动连接，磁铁固定盘的背面与轴承外端面之间为间隙连接；在所述磁铁固定盘上以中心对称均布有n组N极磁铁和n组S极磁铁，且N极磁铁与S极磁铁间隔排布，以及在与磁铁固定盘的磁铁面相向的轴承外端盖的内侧面上以中心对称均布有n组线圈绕组，所述的n为自然数；并且，在轴承外端盖上设有电气腔体，自监测系统中的温度传感器和振动传感器固设在所述电气腔体内，在所述电气腔体内还设有主控单片机、电路模块和用于线圈绕组输出线的引出孔，线圈绕组输出端与电路模块的输入端电连接，所述电路模块的输出端分别与温度传感器、振动传感器、主控单片机和注油电机电连接，且所述温度传感器和振动传感器的信号输出端均与主控单片机的信号输入端通信连接，以及所述主控单片机的信号输出端与注油电机的驱动电路相连接；所述主控单片机至少包括时钟电路，所述电路模块至少包括整流稳压电路。2.根据权利要求1所述的智能电机，其特征在于：在所述电气腔体的顶部设有立杆，在所述立杆的顶部连接有变送器，所述立杆的内腔设有引线通道，所述电路模块通过电线与变送器电连接，且主控单片机的信号输出端通过信号线与变送器通信连接。3.根据权利要求2所述的智能电机，其特征在于：所述变送器设有显示屏、发射天线和无线通讯模块，所述变送器与远程终端无线通讯连接，所述远程终端包括电机后台监控器、电机维护人员的手机或电脑。4.根据权利要求1所述的智能电机，其特征在于：所述电气腔体设置在轴承外端盖的外侧面上，所述自动注油装置设置在轴承外端盖的顶部，在轴承外端盖的内侧面上设有注油孔，所述注油孔与自动注...

【专利技术属性】
技术研发人员：綦联声，于锡友，冯明山，柏雪婷，綦晓川，陶艳，
申请(专利权)人：上海旗升电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31