[實用新型]一種動力設備故障監測預報系統

無效

• 申請號: 201020101824.5
• 申請日: 2010-01-27
• 公開（公告）號: CN201583405U
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 徐小力;王立勇;王紅軍;谷玉海
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00;G01M15/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種機械故障預報監測方法，特別是關于一種用于往復機械領域中的動力設備故障監測預報系統。

背景技術

往復機械是用于石油、化工、冶金、動力等工業領域的一類關鍵動力設備，在生產中起著人體“心臟”的作用。但由于往復機械的結構和運動形式比較復雜，其關鍵運動部件有連桿、曲軸、十字頭、活塞桿、活塞等，其中連桿、曲軸做旋轉運動，十字頭為旋轉運動和直線往復運動的交匯點，活塞桿、活塞在氣缸中作直線往復運動，上述運動的復雜性，使得往復機械在生產中的故障率非常高，一旦某一部分發生故障，就會造成巨大的經濟損失和人員傷亡事故。近幾年來國內外的機械故障診斷技術發展迅速，研究的手段和方法日新月異，特別是在旋轉機械領域內已取得了較好的應用效果。然而，對于柴油機、壓縮機、往復泵等往復式機械，盡管國內外的有關學者已經在這方面進行了大量的研究工作，但因其結構復雜、激勵源多以及運行不平穩等特點，其實際應用仍未取得令人滿意的效果。

往復機械故障診斷方法多局限在實驗室內的模擬階段，實用性還遠未達到現場要求。主要困難表現在：信號的非平穩性、信號的重疊性、診斷模型的多樣性，往復機械結構和運動狀態相當復雜而且型號很多，難以歸納出共性。適用于某型號的往復機械的分析方法，對另一型號的往復機械未必可行，例如，基于故障機理的診斷方法因往復機械結構的復雜性而逐漸被放棄；故障樹診斷法由于其診斷方法粗糙而診斷精度不高；瞬時轉速波動診斷法雖然能夠反映故障信息，但是該方法不能分析出故障的具體原因，也不能對故障進行準確定位，而且測量瞬時轉速波動需要高頻響、高精度的儀器，成本高。目前對于往復機械的檢測技術，世界上通常采用跟蹤分析方法，是采用以曲軸轉速計脈沖信號作為采集振動數據的外部時鐘，并通過跟蹤過濾器裝置將振動信號采集到計算機中進行分析和判定。由于此方法對轉速采集精度要求很高，在實際用于往往會產生測量不準的現象，而且它還需要一個跟蹤過濾器裝置來實現對振動信號的過濾，所以成本相對較高，而且分析結果離散性高，穩定性偏低，不利于實際推廣應用。

發明內容

針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種適用較為廣泛、能實現故障預報功能、診斷精度較高且成本較低的動力設備故障監測預報系統。

為實現上述目的，本實用新型采取以下技術方案：一種動力設備故障監測預報系統，其特征在于：它包括一設置在試驗臺支架上的往復式發動機，所述往復式發動機內油底殼的放油口處經一取油裝置后，依次連接一油液預處理器和一油液數據分析存儲模塊，所述油液數據分析存儲模塊的輸出端連接一故障診斷模塊；所述往復式發動機內的飛輪和火花塞分別連接一磁電傳感器和一電壓傳感器；所述往復式發動機內氣缸頂部的火花塞安裝孔連接一壓力傳感器，所述氣缸的出氣口連接一溫度傳感器，所述氣缸的頂部連接一振動傳感器和一超聲波傳感器，所有所述傳感器將檢測到的信號都經過電纜輸入一信號調理箱；所述信號調理箱的輸出端經一模數轉化模塊和數據采集模塊后，送入所述故障診斷模塊。

所述取油裝置包括一取樣接頭，所述取樣轉接頭的輸入端穿過往復發動機內油底殼底部，且與所述油底殼底部為螺紋連接，所述取樣接頭的輸出端螺紋連接一快速接頭的輸入端，所述快速接頭的輸出端螺紋連接一取樣油管的輸入端，所述取樣油管的輸出端與一球形閥門螺紋連接，所述球形閥門的輸出端螺紋連接一噴油嘴；所述球形閥門上設置有一開關手柄。

所述取樣頭與所述油底殼底部連接處，以及所述取樣油管的輸出端與所述球形閥門連接處均設置有一密封墊；所述取樣頭的輸出端與所述取樣油管的輸入端連接處設置有一O型密封圈。

所述取樣頭的輸入端伸入所述油底殼內的高度為80～100mm。

所述信號調理箱內設置有兩個低通濾波器、一個頻壓轉換模塊、四個電壓隔離模塊、兩個帶通濾波器、一個電流隔離模塊、一個信號衰減模塊和一個電阻/電壓轉換模塊；所述磁電傳感器和壓力傳感器將檢測到的信號分別經一所述低通濾波器后，分別輸入所述頻壓轉換模塊和一所述電壓隔離模塊；所述振動傳感器和超聲波傳感器檢測到的信號分別經一所述帶通濾波器后，分別輸入一所述電壓隔離模塊和電流隔離模塊，并經所述模數轉化模塊由所述數據采集模塊進行采集；所述電壓傳感器和溫度傳感器檢測到的信號分別經所述信號衰減模塊和電阻/電壓轉換模塊后，分別輸入一所述電壓隔離模塊，經所述模數轉化模塊由所述數據采集模塊進行采集。

所述磁電傳感器與所述飛輪的連接位置與往復機械曲軸上的止點相對應。

所述磁電傳感器接觸端與所述往復式發動機上所述飛輪觸發點之間的距離為2～3mm。