[實用新型]一種基于瞬時轉速信號的動平衡在線監測設備

有效

• 申請號: 201420487534.7
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN204166356U
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 劉才蘭;許小偉
• 申請（專利權）人: 武漢廣遠經濟發展股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于旋轉機械動平衡在線監測技術領域，涉及一種基于瞬時轉速信號的旋轉機械動平衡在線監測設備。?

背景技術

對于工程中的各種旋轉機械，由于材質不均勻或毛坯缺陷、加工及裝配中產生的誤差，甚至設計時就具有非對稱的幾何形狀等多種因素，使得旋轉機械在旋轉時，其上每個微小質點產生的離心慣性力不能相互抵消，離心慣性力通過軸承作用到機械及其基礎上，引起振動，產生了噪音，加速軸承磨損，縮短了機械壽命，嚴重時能造成破壞性事故。為此，必須對旋轉機械進行平衡分析，使其達到允許的平衡精度等級，或使產生的機械振動幅度降在允許的范圍內。?

旋轉機械動平衡狀態監測分為離線定期監測和在線監測兩種方式，離線定期監測首先用磁帶記錄儀或數據采集器對轉子的特征信號進行收集，然后送入頻譜分析儀進行動平衡分析；而在線監測是對機組各測點的特征信號進行實時記錄、監測和分析，一旦機組發生故障，及時進行動平衡的故障預警。但是目前的旋轉機械動平衡狀態監測設備大多基于振動信號進行動平衡分析，結構復雜、價格昂貴，維護和改進更新困難，不利于大量推廣。?

發明內容

本實用新型的目的是提供一種基于瞬時轉速信號的動平衡在線監測設備，通過實時監測旋轉機械轉子轉動時的瞬時轉速信號，能夠在線分析旋轉機械軸承的磨損狀態或者軸系的動平衡狀態，并將每臺機車狀態數據傳輸至地面監控中心數據庫。?

為了實現上述目的，本實用新型所采取的技術方案是：基于瞬時轉速信號的動平衡在線監測設備，其特征在于：包括若干個瞬時轉速節點、數據管理模塊、CAN通信模塊、3G無線通信模塊、監控中心、LCD顯示模塊、數據存儲模塊和電源模塊；?

瞬時轉速節點，用于采集旋轉機械轉動過程中的瞬時轉速信號，并將處理后的瞬時轉速信號傳輸到CAN總線上；?

所述數據管理模塊，用于監測采集旋轉機械轉動時軸承的磨損狀態或者軸系的動平衡狀態，通過CAN總線接收瞬時轉速節點發送的CAN信號，并將采集的信息和接收到的信號進行分析處理、儲存和顯示，然后將數據進行處理、打包，利用3G通信模塊發送到地面的監控中心；同時，控制LCD顯示模塊和數據存儲模塊；其中，一個數據管理模塊可以同時接收若干個瞬時轉速節點傳輸的信號；?

CAN通信模塊，用于進行瞬時轉速節點與數據管理模塊之間的數據傳輸；?

3G通信模塊采用HUAWEI?EM560，用于接收數據管理模塊發送的信息，并將接收到的信息傳輸至監控中心；用于接收監控中心發出的指令，并將接收到的指令傳輸給數據管理模塊；?

監控中心，用于對旋轉機械軸系的工作狀態進行綜合的監測與診斷，通過數據管理模塊與3G通信模塊的雙向通信，接收數據管理模塊發送的數據，向數據管理模塊發送數據更新指?令；?

LCD顯示模塊，用于顯示數據管理模塊處理后的旋轉機械的實時狀態以及報警信息；?

數據存儲模塊，用于存儲數據管理模塊處理后的旋轉機械的實時狀態以及報警信息；?

CAN通信模塊、LCD顯示模塊、數據存儲模塊分別與數據管理模塊的RS232、TFT-LCD、USB接口相連；?

第一電源模塊，由開關電源與調制電路組成，用于為瞬時轉速節點、數據管理模塊、3G通信模塊和LCD顯示模塊提供穩定的5V及12V電源。?

瞬時轉速節點包括微處理器單元、轉速信號處理模塊、轉速傳感器、基準傳感器和第二電源模塊；?

微處理器單元主要完成對瞬時轉速信號的采集、濾波處理和頻譜分析，并將處理后的數據信息經CAN通信模塊發送到CAN總線上；?

轉速信號處理模塊，用于對轉速傳感器和基準傳感器采集的信號進行調理；?

轉速傳感器，用于采集旋轉機械轉子的瞬時轉速信號，利用磁電傳感器感應軸系轉動時齒圈磁通量的變化，以模擬信號的形式輸出；采用非接觸式的轉速傳感器；?

基準傳感器，用于瞬時轉速信號采集的觸發信號，利用磁電傳感器感應軸系轉動時基準點磁通量的變化，作為瞬時轉速采集的起始點，以模擬信號的形式輸出。?

第二電源模塊，用于對微處理器單元和轉速信號處理模塊供電。?

轉速傳感器和基準傳感器，均設置在旋轉機械軸系的齒圈處，安裝在旋轉機械的機體上，轉速傳感器和基準傳感器與軸系的齒圈都不接觸，二者呈30°的夾角。?