破碎機狀態監測與故障診斷系統的製作方法
2023-07-30 06:02:06
專利名稱：破碎機狀態監測與故障診斷系統的製作方法
技術領域：
本實用新型屬機械電控領域，涉及一種故障診斷系統，尤其涉及一種破碎機狀態檢測與故障診斷系統。
背景技術：
破碎機，特別是分級破碎機和輥式破碎機目前的控制系統比較簡單。但是在實際生產中，出現過破碎機軸承損壞、主軸斷裂、齒輪箱損壞等情況。分析其原因，出現以上情況主要是破碎機工作時出現衝擊加大，維護不及時導致。目前尚沒有一種有效的監測與故障診斷系統來保證破碎機的使用安全。
實用新型內容為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本實用新型提供了一種可對破碎機的使用狀態進行實時監測、使用壽命長以及可有效進行安全生產的破碎機狀態監測與故障診斷系統。本實用新型的技術解決方案是本實用新型提供了一種破碎機狀態監測與故障診斷系統，其特殊之處在於所述破碎機狀態監測與故障診斷系統包括用於對破碎機使用狀態的數據進行採集的數據採集單元、工控機以及存儲單元；所述數據採集單元通過工控機與存儲單元連接。上述破碎機狀態監測與故障診斷系統還包括與工控機相連的報警單元。上述數據採集單元包括用於獲取破碎機的使用狀態的信號傳感器組、信號放大器、信號濾波器以及數據採集卡；所述信號傳感器組、信號放大器、信號濾波器以及數據採集卡依次連接；所述數據採集卡與工控機相連。上述信號傳感器組包括設置於破碎機潤滑系統上的第一油位傳感器以及壓力傳感器；所述第一油位傳感器監測破碎機潤滑系統油桶的油位；所述壓力傳感器監測破碎機潤滑系統在各潤滑點的壓力。上述信號傳感器組還包括設置於破碎機齒輪箱上的第一溫度傳感器、第二油位傳感器以及第一振動傳感器；所述第一溫度傳感器監測破碎機齒輪箱的油溫以及輸出軸的溫度；所述第二油位傳感器監測破碎機齒輪箱的油位；所述第一振動傳感器監測輸出軸的振動強度。上述信號傳感器組還包括設置於破碎機固定軸承和浮動軸承上的第二溫度傳感器以及第二振動傳感器；所述第二溫度傳感器監測破碎機固定軸承以及浮動軸承的溫度； 所述第二振動傳感器監測破碎機固定軸承以及浮動軸承的振動強度。上述信號傳感器組還包括設置在軸頭上的轉速傳感器；所述轉速傳感器監測破碎機軸頭的轉速。本實用新型的優點是本實用新型提供了一種破碎機狀態監測與故障診斷系統，通過對設置在不同位置的傳感器進行實時數據採集並經過工控機進行數據處理，進而實現了對破碎機的預測故障趨勢以及判斷各監測點的故障，其主要解決了讓用戶將定期進行大修和出現問題大修兩種大修方式變成根據破碎機實際運行狀況並結合生產安進度行合理安排大修，同時避免了不該大修時進行大修而增加破碎機維護成本，該大修時又未及時大修而影響生產，從而延長了破碎機的使用壽命和降低了破碎機維護大修成本。
圖1是本實用新型所提供的監測與故障診斷系統的框架結構示意圖；圖2是本實用新型在破碎機不同位置設置傳感器的結構示意圖；其中1-潤滑系統；2-齒輪箱；3-固定軸承；4-浮動軸承；5-軸頭；6_數據採集單元； 7-工控機；8-報警單元；9-存儲單元；61-信號傳感器組；62-信號放大器；63-信號濾波器；64-數據採集卡。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型提供了一種破碎機狀態監測與故障診斷系統，該系統包括用於對破碎機使用狀態的數據進行採集的數據採集單元6、工控機7、報警單元8以及存儲單元9 ；數據採集單元6通過工控機7與存儲單元9連接；報警單元8與工控機7相連。數據採集單元6包括用於獲取破碎機的使用狀態的信號傳感器組61、信號放大器 62、信號濾波器63以及數據採集卡64 ；信號傳感器組61、信號放大器62、信號濾波器63以及數據採集卡64依次連接；數據採集卡64與工控機7相連。信號傳感器組61包括設置於破碎機潤滑系統1上的第一油位傳感器以及壓力傳感器；第一油位傳感器監測破碎機潤滑系統油桶的油位；壓力傳感器監測破碎機潤滑系統 1在各潤滑點的壓力；設置於破碎機齒輪箱2上的第一溫度傳感器、第二油位傳感器以及第一振動傳感器；第一溫度傳感器監測破碎機齒輪箱的油溫以及輸出軸的溫度；第二油位傳感器監測破碎機齒輪箱2的油位；第一振動傳感器監測輸出軸的振動強度；設置於破碎機固定軸承3和浮動軸承4上的第二溫度傳感器以及第二振動傳感器；第二溫度傳感器監測破碎機固定軸承以及浮動軸承的溫度；第二振動傳感器監測破碎機固定軸承3以及浮動軸承4的振動強度；設置在軸頭5上的轉速傳感器；轉速傳感器監測破碎機軸頭5的轉速。根據實際工作需要，破碎機狀態監測點位置如圖1所示，潤滑系統(1)需要監測潤滑系統油桶油位、潤滑點的壓力；齒輪箱(2)需要監測油溫、油位以及輸出軸的振動和溫度；2個固定軸承(3)需要監測其溫度、振動，2個浮動軸承(4)需要監測溫度、振動；2個軸頭(5)需要監測轉速。根據監測的需要，在潤滑系統1布置油位傳感器和壓力傳感器；在齒輪箱2上安裝溫度傳感器、油位傳感器和振動傳感器；在固定軸承3和浮動軸承4上安裝溫度和振動傳感器；在軸頭5上安裝轉速傳感器。傳感器組61輸出的信號經過信號放大器62放大、信號濾波器63濾波後通過數據採集卡64進入工控機7，工控機7對輸入的信號進行時域和頻域記錄，存儲在存儲單元9 中，存儲單元可以是各種計算機存儲介質，例如硬碟、U盤等。同時，工控機7在遇到信號超出設定值時，執行停機命令、報警，與中央主控通信，並記錄停機原因。狀態監測與故障診斷系統可以提取齒輪箱軸承、2個固定軸承和2個浮動軸承的振動傳感器輸出的信號，對振動信號進行頻域分析和時域分析，預測和診斷齒輪箱軸承、齒輪和破碎機軸承O個固定軸承和2個浮動軸承)故障情況，並將分析數據和結果寫入存儲
ο系統能進行概率密度函數分析和振幅分析；頻譜分析中的基頻、諧頻、邊頻、倒頻譜等分析方法；並對信號的時序記錄。監測與診斷系統對觸發值溫度值只進行時域記錄，當溫度到達報警溫度，進行聲光報警，當溫度值達到停機溫度，監測與診斷系統通訊主控執行停機命令，並寫入監測與診斷系統日誌。對觸發值油位不作記錄，當油位過高和過低時，監測與診斷系統通訊主控，執行停機，停機原因寫入監測與診斷系統日誌。監測與診斷系統中記錄的數據，包括振動信號的頻域和時域數據，溫度信號的時域數據以及監測與診斷系統的日誌均可以同USB接口導出，導出格式為常用Office軟體格式。
權利要求1.一種破碎機狀態監測與故障診斷系統，其特徵在於所述破碎機狀態監測與故障診斷系統包括用於對破碎機使用狀態的數據進行採集的數據採集單元、工控機以及存儲單元；所述數據採集單元通過工控機與存儲單元連接。
2.根據權利要求1所述的破碎機狀態監測與故障診斷系統，其特徵在於所述破碎機狀態監測與故障診斷系統還包括與工控機相連的報警單元。
3.根據權利要求1或2所述的破碎機狀態監測與故障診斷系統，其特徵在於所述數據採集單元包括用於獲取破碎機的使用狀態的信號傳感器組、信號放大器、信號濾波器以及數據採集卡；所述信號傳感器組、信號放大器、信號濾波器以及數據採集卡依次連接；所述數據採集卡與工控機相連。
4.根據權利要求3所述的破碎機狀態監測與故障診斷系統，其特徵在於所述信號傳感器組包括設置於破碎機潤滑系統上的第一油位傳感器以及壓力傳感器；所述第一油位傳感器監測破碎機潤滑系統油桶的油位；所述壓力傳感器監測破碎機潤滑系統在各潤滑點的壓力。
5.根據權利要求4所述的破碎機狀態監測與故障診斷系統，其特徵在於所述信號傳感器組還包括設置於破碎機齒輪箱上的第一溫度傳感器、第二油位傳感器以及第一振動傳感器；所述第一溫度傳感器監測破碎機齒輪箱的油溫以及輸出軸的溫度；所述第二油位傳感器監測破碎機齒輪箱的油位；所述第一振動傳感器監測輸出軸的振動強度。
6.根據權利要求5所述的破碎機狀態監測與故障診斷系統，其特徵在於所述信號傳感器組還包括設置於破碎機固定軸承和浮動軸承上的第二溫度傳感器以及第二振動傳感器；所述第二溫度傳感器監測破碎機固定軸承以及浮動軸承的溫度；所述第二振動傳感器監測破碎機固定軸承以及浮動軸承的振動強度。
7.根據權利要求6所述的破碎機狀態監測與故障診斷系統，其特徵在於所述信號傳感器組還包括設置在軸頭上的轉速傳感器；所述轉速傳感器監測破碎機軸頭的轉速。
專利摘要本實用新型涉及一種破碎機狀態檢測與故障診斷系統，該破碎機狀態監測與故障診斷系統包括用於對破碎機使用狀態的數據進行採集的數據採集單元、工控機以及存儲單元；數據採集單元通過工控機與存儲單元連接。本實用新型提供了一種可對破碎機的使用狀態進行實時監測、使用壽命長以及可有效進行安全生產的破碎機狀態監測與故障診斷系統。
文檔編號G01M99/00GK202305254SQ201120431070
公開日2012年7月4日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者楊楚, 樊榮, 王磊, 郭虹, 陳紅梅 申請人:西安船舶工程研究院有限公司