转子故障检测系统以及旋转机械技术方案

本申请涉及一种转子故障检测系统以及旋转机械，其中，该转子故障检测系统包括无线供电单元、检测电路以及计算单元，其中：所述无线供电单元，用于对所述检测电路进行供电；所述检测电路固定于转子，用于在转子转动时采集转子的工况信号并通过无线方式发送至所述计算单元；所述计算单元，用于根据所述工况信号判断转子是否存在故障。通过本申请，解决了现有技术中转子故障检测的准确度不高的技术问题，实现了转子的原位监测，提高了转子故障检测的精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
转子故障检测系统以及旋转机械


[0001]本申请涉及旋转机械领域，特别是涉及转子故障检测系统以及旋转机械。

技术介绍

[0002]随着工业化的不断发展，旋转机械在化工、电力和钢铁等生产领域变得越来越重要。旋转机械一般由基本的转子、轴承、线圈等零部件组成，其中转子作为旋转机械的重要部分，长期处于高速旋转以及交叉负荷的运行环境下，容易造成表面和结构的损伤，进而给旋转机械带来巨大的安全隐患。
[0003]为了降低转子带来的安全隐患，现有技术中通常采用传感器自动对转子工况进行检测，通过将传感器安装在转子系统两端的轴承座上，采集轴承座的振动信号并进行处理分析，以对转子工况进行判断。但是，转子往往处于高速旋转状态，现有技术中无法直接采集转子本身的工况信号，只能获取固定的轴承座上的信号，由于转子在将信号传递到轴承座的过程中存在信号衰减，导致转子故障检测的准确度不高。
[0004]针对相关技术中存在的转子故障检测的准确度不高的技术问题，目前还没有提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]在本实施例中提供了一种转子故障检测系统以及旋转机械，以解决相关技术中转子故障检测的准确度不高的问题。
[0006]第一个方面，在本实施例中提供了一种转子故障检测系统，应用于旋转机械，所述转子故障检测系统包括无线供电单元、检测电路以及计算单元，其中：
[0007]所述无线供电单元，用于对所述检测电路进行供电；
[0008]所述检测电路固定于转子，用于在转子转动时采集转子的工况信号并通过无线方式发送至所述计算单元；
[0009]所述计算单元，用于根据所述工况信号判断转子是否存在故障。
[0010]在其中的一些实施例中，所述检测电路包括线圈、应变片以及载波电路，其中：
[0011]所述线圈，用于获取无线供电单元的电能，以对所述检测电路进行供电；
[0012]所述应变片与转子连接，用于在转子转动时采集转子的应变信号并发送至所述载波电路；
[0013]所述载波电路，用于接收所述应变信号并通过无线方式发送至所述计算单元，以使所述计算单元根据所述应变信号判断转子是否存在故障。
[0014]在其中的一些实施例中，所述应变片与转子的转轴连接，用于在转子转动时采集转轴上的第一应变信号，和/或与转子的叶片根部连接，用于在转子转动时采集叶片根部的第二应变信号，所述叶片与转轴连接，用于增加旋转机械的进气量。
[0015]在其中的一些实施例中，所述检测电路包括两个应变片，其中一个应变片平行于转轴方向，另一个应变片垂直于转轴方向。
[0016]在其中的一些实施例中，所述载波电路为柔性电路，并且沿着转子的工装内壁表面进行设置。
[0017]在其中的一些实施例中，所述转子故障检测系统还包括加速度传感器，所述加速度传感器与转子的轴承座连接，其中：
[0018]所述加速度传感器，用于在转子转动时采集轴承座上的振动信号并发送至所述计算单元；
[0019]所述计算单元，用于根据所述振动信号判断转子是否存在故障。
[0020]在其中的一些实施例中，所述计算单元还用于将所述工况信号输入转子故障检测模型，以判断转子是否存在故障，所述转子故障检测模型包括经训练的卷积神经网络。
[0021]在其中的一些实施例中，所述计算单元还用于根据故障样本数据以及对应的故障结果对所述卷积神经网络进行训练，得到所述转子故障检测模型。
[0022]第二个方面，在本实施例中提供了一种旋转机械，其特征在于，所述旋转机械包括转轴、轮盘、工装以及第一方面中任一项所述的转子故障检测系统，其中：
[0023]所述转轴，用于支撑转子转动并传递力矩；
[0024]所述轮盘固定于转轴并通过螺栓与所述工装连接，用于固定所述工装；
[0025]所述工装，用于缠绕线圈以及固定所述检测电路；
[0026]所述转子故障检测系统，用于在转子转动时采集转子的工况信号并进行分析，以判断转子是否存在故障。
[0027]在其中的一些实施例中，转子的线圈缠绕于所述工装外部，载波电路固定于所述工装内壁，所述工装上设有穿线孔，所述穿线孔内通有导线，以使所述线圈与载波电路进行连接。
[0028]与相关技术相比，在本实施例中提供的转子故障检测系统以及旋转机械，所述转子故障检测系统包括无线供电单元、检测电路以及计算单元，其中：所述无线供电单元，用于对所述检测电路进行供电；所述检测电路固定于转子，用于在转子转动时采集转子的工况信号并通过无线方式发送至所述计算单元；所述计算单元，用于根据所述工况信号判断转子是否存在故障。通过在转子上设置检测电路以直接采集转子的工况信号，并通过无线供电的方式对检测电路进行供电，以及通过无线方式传输工况信号，避免了现有技术中只能通过轴承座等固定结构获取转子传递的经过衰减的工况信号，解决了现有技术中转子故障检测的准确度不高的技术问题，实现了转子的原位监测，提高了转子故障检测的精度。
[0029]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
[0030]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0031]图1是本专利技术一实施例的转子故障检测系统的结构框图；
[0032]图2是本专利技术一实施例的卷积神经网络的流程示意图；
[0033]图3是本专利技术一实施例的转子故障检测结果的对比图；
[0034]图4是本专利技术一实施例的旋转机械的结构示意图；
[0035]图5是本专利技术一实施例的工装结构的示意图；
[0036]图6是本专利技术一实施例的轮盘结构的示意图。
具体实施方式
[0037]为更清楚地理解本申请的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本申请进行了描述和说明。
[0038]除另作定义外，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应具有本申请所属
具备一般技能的人所理解的一般含义。在本申请中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本申请中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本申请中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本申请中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。通常情况下，字本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转子故障检测系统，应用于旋转机械，其特征在于，所述转子故障检测系统包括无线供电单元、检测电路以及计算单元，其中：所述无线供电单元，用于对所述检测电路进行供电；所述检测电路固定于转子，用于在转子转动时采集转子的工况信号并通过无线方式发送至所述计算单元；所述计算单元，用于根据所述工况信号判断转子是否存在故障。2.根据权利要求1所述的转子故障检测系统，其特征在于，所述检测电路包括线圈、应变片以及载波电路，其中：所述线圈，用于获取无线供电单元的电能，以对所述检测电路进行供电；所述应变片与转子连接，用于在转子转动时采集转子的应变信号并发送至所述载波电路；所述载波电路，用于接收所述应变信号并通过无线方式发送至所述计算单元，以使所述计算单元根据所述应变信号判断转子是否存在故障。3.根据权利要求2所述的转子故障检测系统，其特征在于，所述应变片与转子的转轴连接，用于在转子转动时采集转轴上的第一应变信号，和/或与转子的叶片根部连接，用于在转子转动时采集叶片根部的第二应变信号，所述叶片与转轴连接，用于增加旋转机械的进气量。4.根据权利要求2所述的转子故障检测系统，其特征在于，所述检测电路包括两个应变片，其中一个应变片平行于转轴方向，另一个应变片垂直于转轴方向。5.根据权利要求2所述的转子故障检测系统，其特征在于，所述载波电路为柔性电路，并且沿着转子的工装内壁表面进行设置。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹际雄，罗志强，孙明迁，谢树强，朱海斌，邓炜坤，
申请(专利权)人：钱塘科技创新中心，
类型：发明
国别省市：