欢迎您访问爱游戏(ayx)中国官方网站!
全国咨询热线: 13841774488

新闻资讯

常见问题

滚动轴承故障智能监测系统

作者:小编2024-07-02 16:02:39

  2.滚动轴承是风电、轮渡、航空等领域的大型机械设备中比较重要的部件之一,但是在很多机械设备中,由于滚动轴承承受冲击能力较差,在强冲击载荷作用下容易发生损坏,再加上安装不当、润滑不良、转速过高、腐蚀生锈等均可能会导致滚动轴承发生故障,因此,滚动轴承是最容易出现故障的零件之一。

  3.现有技术中通常是通过设备维修人员进行定期或不定期的人工检查来发现设备中的滚动轴承故障,人工检查的方式容易出现漏检和故障检查滞后等问题,且无法对滚动轴承的工作状态进行实时监测。

  4.针对现有技术中的缺陷,本实用新型提供一种滚动轴承故障智能监测系统,能够解决现有技术中通过人工检查的方式容易出现漏检和故障检查滞后等问题,且无法对滚动轴承的工作状态进行实时监测的问题。

  6.本实用新型提供一种滚动轴承故障智能监测系统,包括传感器模块、数据采集模块、通信模块和远程监控中心,其中,

  7.所述传感器模块包括用于检测滚动轴承的工作状态信号的多个传感器,所述多个传感器的信号输出端分别与所述数据采集模块的信号输入端连接;

  8.所述数据采集模块通过所述通信模块与所述远程监控中心通信连接,所述数据采集模块用于采集所述传感器模块检测到的工作状态信号,并将所述工作状态信号进行信号放大和模数转换处理后得到的监测数据通过所述通信模块发送至所述远程监控中心;

  10.优选地,所述多个传感器包括安装在所述滚动轴承对应的轴承座上的压电式加速度传感器、低频结构振动传感器、温度传感器和压力传感器;

  器、存储器和通信接口,所述传感器模块的所述多个传感器分别与所述模拟滤波器连接,所述模拟滤波器、信号放大器和模数转换器依次连接,所述模数转换器、存储器和通信接口分别与所述mcu连接,所述通信接口与所述通信模块连接。

  17.优选地,所述远程监控中心包括交换机、服务器和监控主机,所述服务器、监控主机和通信模块分别与所述交换机通信连接。

  19.优选地,所述远程监控中心还包括移动监控终端,所述移动监控终端通过无线网络与所述服务器通信连接。

  23.本实用新型通过传感器模块的各个传感器实时检测风电、轮渡等机械设备上各个待监测的滚动轴承的振动加速度信号、低频振动信号等工作状态信号,通过数据采集模块按照设定的采样频率采集传感器模块中各传感器检测到的工作状态信号,并将采集到的信号进行放大和模数转换处理后形成监测数据并通过通信模块发送至远程监控中心,该监测数据是能够用于故障分析处理的数字信号,远程监控中心再对监测数据进行存储和展示处理,远程监控中心的工作人员可以对展示的各滚动轴承的监测数据进行进一步的故障分析处理,从而及时发现滚动轴承由于疲劳、磨损、变形等情况造成的故障和隐患。本实用新型能够实现对滚动轴承工作状态的远程、实时监测,能全面可靠地为后续滚动轴承的故障判断和预测等提供数据支持,进而便于实现设备的预知性检修,有效提高设备管理水平。

  24.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。

  25.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

  27.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

  28.需要注意的是,除非另有说明,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义爱游戏官方网站

  29.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

  30.此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

  31.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

  32.在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

  33.如图1所示,本实用新型实施例提供一种滚动轴承故障智能监测系统,包括传感器模块1、数据采集模块2、通信模块3和远程监控中心4,传感器模块1包括多个传感器,多个传感器的信号输出端分别与数据采集模块2的信号输入端连接,数据采集模块2通过通信模块3与远程监控中心4通信连接。

  34.传感器模块1的各传感器用于检测滚动轴承的工作状态信号,数据采集模块2用于采集传感器模块1检测到的工作状态信号,并将工作状态信号进行信号放大和模数转换处理后得到的监测数据通过通信模块3发送至远程监控中心4,远程监控中心4用于接收、存储和展示监测数据。

  36.通过传感器模块1的各个传感器实时检测风电、轮渡等机械设备上各个待监测的滚动轴承的振动加速度信号、低频振动信号等工作状态信号,通过数据采集模块2按照设定的采样频率采集传感器模块1中各传感器检测到的工作状态信号,并将采集到的信号进行放大和模数转换处理后形成监测数据并通过通信模块3发送至远程监控中心4,该监测数据是能够用于故障分析处理的数字信号,远程监控中心4再对监测数据进行存储和展示处理,远程监控中心4的工作人员可以对展示的各滚动轴承的监测数据进行进一步的故障分析处理,从而及时发现滚动轴承由于疲劳、磨损、变形等情况造成的故障和隐患。本系统能够实现对滚动轴承工作状态的远程、实时监测,能全面可靠地为后续滚动轴承的故障判断和预测等提供数据支持,进而便于实现设备的预知性检修,有效提高设备管理水平。

  37.在一个实施例中,多个传感器包括安装在滚动轴承对应的轴承座上的压电式加速度传感器11、低频结构振动传感器12、温度传感器13和压力传感器14。通过传感器模块1中的压电式加速度传感器11、低频结构振动传感器12、温度传感器13和压力传感器14分别检测滚动轴承的轴向和/或径向的振动加速度信号、滚动轴承的低频振动信号、温度信号、滚

  动轴承与轴承座之间腔体内的压力信号等与滚动轴承故障相关的工作状态信号,从而对滚动轴承由于疲劳、磨损、变形等情况造成的故障数据进行实时监测,以便及时了解滚动轴承存在的隐患并及时进行检修。

  38.在一个实施例中,多个传感器还包括用于检测滚动轴承的润滑油的油质信号的油液传感器15。对于齿轮箱等箱体结构内部的滚动轴承,还可以在箱体上设置油液传感器15,通过油液传感器15来监测箱体内的润滑油液的性能变化和油液中携带的磨损微粒的情况等油质信号,也可以获得滚动轴承的润滑和磨损状态的信息,从而为滚动轴承故障的判断提供更度的监测数据,提高故障预测和分析的准确性。

  39.在一个实施例中,数据采集模块2包括模拟滤波器21、信号放大器22、模数转换器23、mcu24、存储器25和通信接口26,传感器模块1的多个传感器分别与模拟滤波器21连接,模拟滤波器21、信号放大器22和模数转换器23依次连接,模数转换器23、存储器25和通信接口26分别与mcu24连接,通信接口26与通信模块3连接。数据采集模块2实时或按照设定的采样频率采集到传感器模块1的各传感器检测的滚动轴承的工作状态信号后,先通过模拟滤波器21滤除采集的模拟信号中的干扰信号,提高检测信号的可用性,滤波后的信号通过信号放大器22对采集的微弱信号进行信号放大,进一步保证采样信号的可用性,放大后的信号经过模数转换器23将模拟信号转换为便于传输和识别分析的数字信号得到监测数据,mcu控制模块再将监测数据通过通信模块3远程传输至远程监控中心4,mcu控制模块同时也可以将监测数据存储在本地的存储器25中进行备份,便于监测数据的本地调用和分析处理。

  40.在一个实施例中,远程监控中心4包括交换机41、服务器42和监控主机43,服务器42、监控主机43和通信模块3分别与交换机41通信连接。通过交换机41实现通信模块3、服务器42和监控主机43中任意二者之间信息交换,服务器42实现对现场采集的监测数据和监控主机43下发的控制指令等数据的分析处理与存储,监控主机43作为远程监控中心4的人机交互设备,实现数据的查询、显示、报警、控制指令的下发和系统初始参数的配置等功能。

  41.在一个实施例中,服务器42包括第一服务器421和第二服务器422,第一服务器421和第二服务器422通信连接。通过设置相互通信连接的第一服务器421和第二服务器422,从而可以使用双机双工模式热备份的方式保障数据的安全。通过双机双工模式实现负载均衡和互为备份为现有技术,对其工作原理在此不再赘述。

  42.在一个实施例中,远程监控中心4还包括移动监控终端44,移动监控终端44通过无线通信连接。移动监控终端44可以配置给外勤人员,远程监控中心4可以将滚动轴承的监测数据和故障分析数据通过无线网络发送至移动监控终端44,便于外勤人员快速进行现场处置;外勤人员也可以使用移动监控终端44通过无线实时查看相应滚动轴承的监测数据和故障分析数据。具体地,移动监控终端44包括笔记本电脑、平板电脑、智能手机和智能穿戴设备。

  43.在一个实施例中,通信模块3为无线通信模块。通过无线通信模块建立设置在监测设备本地的数据采集模块2和非本地的远程监控中心4的无线通信链路,从而使得数据采集模块2和远程监控中心4之间可以通过无线通信链路进行数据交互,提高监测系统搭建的灵活性。具体地,无线通信模块可以是gprs模块、3g模块、4g模块或5g模块。

  施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中,并未详细示出公知的方法、结构和技术,以便不模糊对本说明书的理解。

  45.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

  1.数字信号处理 2.传感器技术及应用 3.机电一体化产品开发 4.机械工程测试技术 5.逆向工程技术研究