[實(shí)用新型]旋轉(zhuǎn)機(jī)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720697422.8
• 申請(qǐng)日: 2017-06-15
• 公開（公告）號(hào): CN206974613U
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: F·諾斯;P·佩普爾;R·維斯塔普;R·德魯舍爾;M·霍普夫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 依必安派特穆爾芬根有限兩合公司
• 主分類號(hào): G01M1/16
• 分類號(hào): G01M1/16
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11277
• 代理人: 劉新宇,張會(huì)華

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其具有用于傳感器診斷地監(jiān)測(cè)和識(shí)別不平衡的裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中已知各種方案，用于檢查制造機(jī)器或生產(chǎn)設(shè)備以及它們?cè)跁r(shí)間上的行為。旋轉(zhuǎn)機(jī)器，例如馬達(dá)的系統(tǒng)可用性是經(jīng)濟(jì)使用該設(shè)備的重要因素。

用于監(jiān)測(cè)特別是旋轉(zhuǎn)機(jī)器或可旋轉(zhuǎn)機(jī)器的狀態(tài)的方案，其主要任務(wù)在于盡可能在不中斷運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)當(dāng)前機(jī)器狀態(tài)、機(jī)器負(fù)載以及涉及同心度的機(jī)器狀態(tài)的任何改變的評(píng)估。機(jī)器狀態(tài)在此特別是理解為在特定工作參數(shù)的基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)器不平衡的評(píng)估。

在旋轉(zhuǎn)工作的機(jī)器中，由于質(zhì)量分布不均勻，可能產(chǎn)生循環(huán)的徑向力分量，這導(dǎo)致振動(dòng)和機(jī)器磨損的增加。因此，能夠檢測(cè)旋轉(zhuǎn)部件根據(jù)不同工作時(shí)間而變化的、不均勻的質(zhì)量分布(不平衡)就是合乎需要。

通過(guò)預(yù)防性維護(hù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以提高旋轉(zhuǎn)設(shè)備的可用性，并同時(shí)減少旋轉(zhuǎn)設(shè)備的停機(jī)時(shí)間和維護(hù)費(fèi)用。這里的缺點(diǎn)在于，幾乎不可能作出關(guān)于當(dāng)前狀態(tài)以及正在旋轉(zhuǎn)的機(jī)器的同心度的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，因此也不可能預(yù)測(cè)或識(shí)別機(jī)器部件、軸承或磨損部件的故障時(shí)間點(diǎn)。此外，預(yù)防性維護(hù)并不是識(shí)別不平衡的適當(dāng)措施，而是僅用于避免機(jī)器的停機(jī)時(shí)間。然而，由此一再出現(xiàn)的情況是，被更換的部件仍具有較長(zhǎng)的剩余壽命并可能不存在不平衡。

一種替代方案為狀態(tài)相關(guān)地和定期地檢測(cè)機(jī)器狀態(tài)。為此開發(fā)并在現(xiàn)有技術(shù)中可用的測(cè)量和評(píng)估方案用于監(jiān)測(cè)和評(píng)估工藝參數(shù)和機(jī)器特征值，例如溫度、壓力、轉(zhuǎn)矩或電流數(shù)據(jù)。振動(dòng)分析也經(jīng)常用于機(jī)器診斷。通過(guò)這樣的分析可以在早期階段識(shí)別和判斷由于不平衡的增強(qiáng)而可識(shí)別的故障，以避免連續(xù)損害和停機(jī)時(shí)間。

因此，例如已知用于通過(guò)分析振動(dòng)模式來(lái)監(jiān)測(cè)持續(xù)移動(dòng)和/或旋轉(zhuǎn)的機(jī)器部件，特別是機(jī)器軸承的方案。為此所需的振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量在較長(zhǎng)時(shí)間段內(nèi)持續(xù)旋轉(zhuǎn)的機(jī)器的振動(dòng)，并在總振動(dòng)水平超過(guò)極限值時(shí)，例如作出即時(shí)的錯(cuò)誤通報(bào)。

這種方案的缺點(diǎn)在于，一方面只在實(shí)際超過(guò)極限參數(shù)時(shí)才進(jìn)行檢測(cè)，另一方面也難以評(píng)估改變的振動(dòng)行為源自何處。錯(cuò)誤通報(bào)的推測(cè)原因可能常常難以與實(shí)際原因聯(lián)系起來(lái)。

因此，振動(dòng)信號(hào)的這種簡(jiǎn)單的特征值不能可靠地表述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的“不平衡”，當(dāng)然也不能作出預(yù)測(cè)。對(duì)于同時(shí)集合了多個(gè)旋轉(zhuǎn)部件和多個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的復(fù)雜機(jī)器，靶向監(jiān)測(cè)幾乎是不可能的。

替代地，在現(xiàn)有技術(shù)中，不平衡通常通過(guò)轉(zhuǎn)數(shù)變化、馬達(dá)電流變化的檢測(cè)或通過(guò)加速度記錄儀檢測(cè)。轉(zhuǎn)數(shù)和馬達(dá)電流的評(píng)估裝置具有方向性，并通常使用在具有在水平方向上的軸的機(jī)器裝置的取向上，因?yàn)樵谶@種情況下由于重力產(chǎn)生了提升效應(yīng)。加速度記錄儀不受制于特定的方向，但是提供關(guān)于所有起作用的加速度的信息，甚至那些與機(jī)器的旋轉(zhuǎn)無(wú)聯(lián)系的加速度，例如外力作用。

實(shí)用新型內(nèi)容

因此，從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本實(shí)用新型的任務(wù)在于克服上述缺點(diǎn)，并建議一種裝置，其用于簡(jiǎn)單且可靠地監(jiān)測(cè)和識(shí)別旋轉(zhuǎn)機(jī)器的不平衡。

這種任務(wù)通過(guò)以下特征得以實(shí)現(xiàn)。

一種旋轉(zhuǎn)機(jī)器，其設(shè)置在靜止的殼體中，并包括用于監(jiān)測(cè)和識(shí)別所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的不平衡的裝置，所述裝置具有設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的所述殼體處的、用于測(cè)定加速度信號(hào)的第一傳感器和用于同時(shí)測(cè)定轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)以確定所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的轉(zhuǎn)數(shù)的第二傳感器，以及具有單片機(jī)，所述加速度信號(hào)和所述轉(zhuǎn)數(shù)信號(hào)傳輸至所述單片機(jī)，其中，所述單片機(jī)設(shè)計(jì)為，測(cè)定基于所述不平衡的、以測(cè)得的轉(zhuǎn)數(shù)循環(huán)的加速度分量。

優(yōu)選地，所述第一傳感器是加速度傳感器。

優(yōu)選地，所述第二傳感器是霍爾傳感器。

優(yōu)選地，所述第一傳感器安裝在所述殼體或所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的非旋轉(zhuǎn)部件處。

優(yōu)選地，所述第二傳感器安裝在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)器的定子上。

優(yōu)選地，進(jìn)一步設(shè)置有信號(hào)整理單元，用于整理由所述單片機(jī)評(píng)估的信號(hào)。

優(yōu)選地，進(jìn)一步設(shè)置有信號(hào)處理單元，用于處理來(lái)自所述單片機(jī)的信號(hào)。

優(yōu)選地，進(jìn)一步設(shè)置有信號(hào)處理單元，用于處理來(lái)自所述單片機(jī)并由信號(hào)整理單元整理的信號(hào)。

使用根據(jù)本實(shí)用新型的、用于特別是傳感器診斷地監(jiān)測(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)器的方案，能夠在持續(xù)的運(yùn)行中自動(dòng)識(shí)別關(guān)于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的不平衡，特別是動(dòng)態(tài)不平衡(也稱作力矩不平衡)的狀態(tài)信息，即檢測(cè)旋轉(zhuǎn)軸線不與旋轉(zhuǎn)部件的穩(wěn)定主慣性軸相匹配的狀態(tài)。