石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置及其控制电路制造方法及图纸

本发明专利技术公开石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，包括主电动机、第一弹性联轴器、变速箱、第二弹性联轴器、传动机构、轴承机构、径向加载机构、轴向加载机构、循环油箱、温度传感器、加速度传感器、预警监测装置，主电动机通过第一弹性联轴器与变速箱相联接，变速箱通过第二弹性联轴器与传动机构相连，传动机构与轴承机构相连，轴承机构与循环油箱相连接，温度传感器、加速度传感器均与预警监测装置相连接，径向加载机构与轴向加载机构分别联接设置于轴承机构的侧部，循环油箱上设置有油泵电动机。本发明专利技术还提出石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置的控制电路，实现滚动轴承的加载试验过程中的异常震动以及排除轴承的异常磨损的设计功能。

【技术实现步骤摘要】
石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置及其控制电路
本专利技术涉及石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置及其控制电路，属于设备寿命预测

技术介绍
在石油化工行业中，旋转机械设备的结构与组成变得越来越复杂。目前，石化机组日益趋向于大型化、高速化、自动化，在旋转机械故障诊断中，信号处理、模式识别、人工智能等方法大大提高了工业系统的稳定性和安全性。但是由于石化机组所处的环境比较复杂，影响现场的因素很多，具有较大的不确定性特点。在旋转机械中，滚动轴承的应用最为广泛，也是极易发生故障的零件之一。滚动轴承故障的发生不仅会降低机组的稳定性，严重的故障也会带来意外的停机和人员伤害等事件，严重影响工业生产作业。因此，开展石化机组滚动轴承的故障诊断与剩余寿命的预测，并提前指定合理的维修方案，具有非常重要的现实和理论意义。现有的滚动轴承试验机构着重于滚动轴承试验结构的连接紧密性，缺乏对滚动轴承试验结构的加载试验过程中的异常震动以及异常磨损的保护与排除设计功能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置及其控制电路。为解决上述技术问题，本专利技术提供石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，包括主电动机、第一弹性联轴器、变速箱、第二弹性联轴器、传动机构、轴承机构、径向加载机构、轴向加载机构、循环油箱、温度传感器、加速度传感器、预警监测装置，主电动机通过第一弹性联轴器与变速箱相联接，变速箱通过第二弹性联轴器与传动机构相连，传动机构与轴承机构相连，轴承机构与循环油箱相连接，温度传感器、加速度传感器均与预警监测装置相连接，径向加载机构与轴向加载机构分别联接设置于轴承机构的侧部，循环油箱上设置有油泵电动机。作为一种较佳的实施例，轴承机构的内部设置有试验芯轴、四副试验轴承、上下对称分布的异常磨损保护机构，试验轴承配合嵌套设置于试验芯轴上，两副试验轴承之间的间隙内设置有隔离内衬环，隔离内衬环配合套设在试验芯轴上，异常磨损保护机构的内侧固定设置有呈左右对称分布的机械臂执行机构，机械臂执行机构的内端配合设置于隔离内衬环的外表面上，异常磨损保护机构的外端设置有用于紧固和上下调节的铰接座，试验芯轴的左右端部套设有相配合的锁紧螺母，相邻两副试验轴承之间的间隙处设置有挡拆垫片。作为一种较佳的实施例，机械臂执行机构包括纵向杆件、左右对称分布的内衬保护块，内衬保护块固定设置于纵向杆件的内端部，内衬保护块的内侧面设置有半圆形的旋转配合滑槽，机械臂执行机构通过旋转配合滑槽与隔离内衬环的外表面旋转滑动配合连接。作为一种较佳的实施例，异常磨损保护机构的内侧设置有向外凹陷的外凹滑槽。作为一种较佳的实施例，故障诊断与剩余寿命预测装置还包括基座，主电机、变速箱、轴承机构均固定在基座上。作为一种较佳的实施例，故障诊断与剩余寿命预测装置的底部设置有大底座、小底座、连接底座，循环油箱通过小底座固定设置在大底座上，预警监测装置通过连接底座固定在大底座上。作为一种较佳的实施例，径向加载机构的侧部还设置有径向压力变送器、径向蓄能器、径向控制阀、径向压力表，径向加载机构与径向压力变送器、径向蓄能器、径向控制阀相联接，径向压力表设置于径向压力变送器与径向蓄能器之间；横向加载机构的侧部还设置有横向蓄能器、轴向压力变送器、轴向压力表、轴向控制阀，横向加载机构与轴向压力变送器、横向蓄能器、轴向控制阀相联接，轴向压力表设置于轴向压力变送器与横向蓄能器之间。作为一种较佳的实施例，故障诊断与剩余寿命预测装置上还设置有变频器，变频器与主电动机相联接；循环油箱还设置有单向阀、压力表、量程计，油泵电动机通过循环油箱、单向阀、进油管与轴承机构相连通，油泵电动机通过循环油箱、出油管与轴承机构相连通。作为一种较佳的实施例，故障诊断与剩余寿命预测装置上还设置有滚动轴承抽屉、试验轴抽屉、工具箱、散热器；故障诊断与剩余寿命预测装置上还设置有总开关、主电动机启动键、主电动机停止键、油泵电动机启动键、油泵电动机停止键、复位键、急停键，总开关分别与电动机启动键、油泵电动机启动键相联接，主电动机启动键、主电动机停止键分别与主电动机相联接，油泵电动机启动键、油泵电动机停止键分别与油泵电动机相联接，复位键与总开关相联接，急停键分别与主电动机、油泵电动机相联接。作为一种较佳的实施例，预警监测装置包括信号前置处理模块、数据采集器、数据服务器、PLC控制器、存储器、显示器、智能打印机，加速度传感器、温度传感器分别与信号前置处理模块相联接，信号前置处理模块分别依次与数据采集器、数据服务器、PLC控制器、存储器、显示器、智能打印机相联接。本专利技术还提出石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置的控制电路，其特征在于，包括主电动机、变速箱、轴承机构、温度传感器、加速度传感器、径向压力表、径向压力变送器、径向加载机构、径向蓄能器、径向控制阀、横向蓄能器、轴向压力表、轴向压力变送器、轴向加载机构、轴向控制阀、变频器、压力表、油泵电动机、散热器、总开关、主电动机启动键、主电动机停止键、油泵电动机启动键、油泵电动机停止键、复位键、急停键、信号前置处理模块、数据采集器、数据服务器、PLC控制器、存储器、显示器、智能打印机；加速度传感器、径向压力表、轴向压力表、压力表的数据分别输入信号前置处理模块中经数据采集器输入到数据服务器中，数据服务器处理后分别输出给PLC控制器、存储器、显示器，存储器、显示器分别连接智能打印机进行打印输出，加速度传感器、径向压力表、轴向压力表、压力表以及温度传感器的数据传输到PLC控制器中进行判定，即如果加速度传感器的数据反映的振动值偏大，超过PLC控制器的设定值时，或者温度传感器检测到轴承机构中的润滑油温度超过PLC控制器的设定值时，PLC控制器发出急停指令给急停键触发主电动机停止键、油泵电动机停止键控制主电动机和油泵电动机停止运行，试验开始前，首先启动总开关，然后利用PLC控制器触发整个电机以及轴向、径向加载控制，PLC控制器输出第一路控制信号给径向控制阀，分别启动径向压力变送器、径向加载机构、径向蓄能器实现径向加载；PLC控制器输出第二路控制信号给轴向控制阀，分别启动横向蓄能器、轴向压力变送器、轴向加载机构实现轴向加载；PLC控制器输出第三路控制信号给变频器，驱动主电动机旋转进而通过变速箱带动轴承机构实现旋转启动试验；PLC控制器输出第四路控制信号给散热器实现试验过程中的散热；PLC控制器输出第五路控制信号给主电动机启动键，启动主电动机旋转进而通过变速箱带动轴承机构实现旋转启动试验；PLC控制器输出第六路控制信号给油泵电动机启动键，启动油泵电动机通过循环油箱给轴承机构循环供油，复位键输入PLC控制器对加速度传感器、径向压力表、轴向压力表、压力表的数据值进行初始化设置。本专利技术所达到的有益效果：第一，本专利技术装置结构简单，对滚动轴承的拆卸与安装十分方便；第二，本专利技术装置与石化现场机组相接近，对其进行滚动轴承的故障诊断与寿命预测的结果，具有精度高、稳定性强等优势；第三，本专利技术装置价格成本低，可根据需要对其进行离线监测或在线监测，为教学、科研等提供有效的借鉴意义；第四，本专利技术针对现有的滚动轴承试验机构着重于滚动轴承试验结构的连接紧密性，缺乏对滚动轴承本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，包括主电动机（1）、第一弹性联轴器（2）、变速箱（3）、第二弹性联轴器（4）、传动机构（5）、轴承机构（6）、径向加载机构（13）、轴向加载机构（19）、循环油箱（22）、温度传感器（7）、加速度传感器（8）、预警监测装置，所述主电动机（1）通过所述第一弹性联轴器（2）与所述变速箱（3）相联接，所述变速箱（3）通过所述第二弹性联轴器（4）与所述传动机构（5）相连，所述传动机构（5）与所述轴承机构（6）相连，所述轴承机构（6）与所述循环油箱（22）相连接，所述温度传感器（7）、所述加速度传感器（8）均与所述预警监测装置相连接，所述径向加载机构（13）与所述轴向加载机构（19）分别联接设置于所述轴承机构（6）的侧部，所述循环油箱（22）上设置有油泵电动机（26）。

【技术特征摘要】
1.石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，包括主电动机（1）、第一弹性联轴器（2）、变速箱（3）、第二弹性联轴器（4）、传动机构（5）、轴承机构（6）、径向加载机构（13）、轴向加载机构（19）、循环油箱（22）、温度传感器（7）、加速度传感器（8）、预警监测装置，所述主电动机（1）通过所述第一弹性联轴器（2）与所述变速箱（3）相联接，所述变速箱（3）通过所述第二弹性联轴器（4）与所述传动机构（5）相连，所述传动机构（5）与所述轴承机构（6）相连，所述轴承机构（6）与所述循环油箱（22）相连接，所述温度传感器（7）、所述加速度传感器（8）均与所述预警监测装置相连接，所述径向加载机构（13）与所述轴向加载机构（19）分别联接设置于所述轴承机构（6）的侧部，所述循环油箱（22）上设置有油泵电动机（26）。2.根据权利要求1所述的石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，所述轴承机构（6）的内部设置有试验芯轴（61）、四副试验轴承（62）、上下对称分布的异常磨损保护机构（66），所述试验轴承（62）配合嵌套设置于所述试验芯轴（61）上，两副所述试验轴承（62）之间的间隙内设置有隔离内衬环（63），所述隔离内衬环（63）配合套设在所述试验芯轴（61）上，所述异常磨损保护机构（66）的内侧固定设置有呈左右对称分布的机械臂执行机构（67），所述机械臂执行机构（67）的内端配合设置于所述隔离内衬环（63）的外表面上，所述异常磨损保护机构（66）的外端设置有用于紧固和上下调节的铰接座（68），所述试验芯轴（61）的左右端部套设有相配合的锁紧螺母（65），相邻两副所述试验轴承（62）之间的间隙处设置有挡拆垫片（64）。3.根据权利要求2所述的石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，所述机械臂执行机构（67）包括纵向杆件（671）、左右对称分布的内衬保护块（672），所述内衬保护块（672）固定设置于所述纵向杆件（671）的内端部，所述内衬保护块（672）的内侧面设置有半圆形的旋转配合滑槽（673），所述机械臂执行机构（67）通过所述旋转配合滑槽（673）与所述隔离内衬环（63）的外表面旋转滑动配合连接；所述异常磨损保护机构（66）的内侧设置有向外凹陷的外凹滑槽（69）。4.根据权利要求1所述的石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，所述故障诊断与剩余寿命预测装置还包括基座（10），所述主电机（1）、所述变速箱（3）、所述轴承机构（6）均固定在所述基座（10）上。5.根据权利要求1所述的石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，所述故障诊断与剩余寿命预测装置的底部设置有大底座（40）、小底座（39）、连接底座（41），所述循环油箱（22）通过所述小底座（39）固定设置在所述大底座（40）上，所述预警监测装置通过所述连接底座（41）固定在所述大底座（40）上。6.根据权利要求1所述的石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，所述径向加载机构（13）的侧部还设置有径向压力变送器（12）、径向蓄能器（14）、径向控制阀（15）、径向压力表（11），所述径向加载机构（13）与所述径向压力变送器（12）、所述径向蓄能器（14）、径向控制阀（15）相联接，所述径向压力表（11）设置于所述径向压力变送器（12）与所述径向蓄能器（14）之间；所述横向加载机构（19）的侧部还设置有横向蓄能器（16）、轴向压力变送器（18）、轴向压力表（17）、轴向控制阀（20），所述横向加载机构（19）与所述轴向压力变送器（18）、所述横向蓄能器（16）、所述轴向控制阀（20）相联接，所述轴向压力表（17）设置于所述轴向压力变送器（18）与所述横向蓄能器（16）之间。7.根据权利要求1所述的石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，所述故障诊断与剩余寿命预测装置上还设置有变频器（21），所述变频器（21）与所述主电动机（1）相联接；所述循环油箱（22）还设置有单向阀（23）、压力表（24）、量程计（25），所述油泵电动机（26）通过所述循环油箱（22）、所述单向阀（23）、进油管（9）与所述轴承机构（6）相连通，所述油泵电动机（26）通过所述循环油箱（22）、出油管（27）与所述轴承机构（6）相连通。8.根据权利要求1所述的石化机组轴承故障诊断与剩余寿命预测装置，其特征在于，所述故障诊断与剩余寿命预测装置上还设置有滚动轴承抽屉（28）、试验轴抽屉（29）、工具箱（30）、散热器（31）；所述故障诊断与剩余寿命预测装置上还设置有总开关（...

【专利技术属性】
技术研发人员：林水泉，张清华，吕运容，段志宏，雷高伟，胡勤，覃爱淞，
申请(专利权)人：广东石油化工学院，
类型：发明
国别省市：广东,44