一種用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，屬于機械故障領域，包括振動傳感器、數(shù)據(jù)采集器和處理器，所述振動傳感器安裝在減速機軸承的端蓋或者軸承座上，用于采集所述軸承的振動信號；所述振動傳感器通過所述數(shù)據(jù)采集器將所測的振動信號傳至所述處理器；所述處理器對所接收振動信號的頻率部分進行處理，得到頻譜圖后，分析譜線的變化趨勢，進而得到故障結果。本發(fā)明能夠通過振動傳感器采集軸承振動頻率，進而進行頻譜分析，確定軸承是否出現(xiàn)故障，及時發(fā)現(xiàn)軸承故障及故障劣化情況，以及時安排檢修，避免因減速機軸承故障引發(fā)的沉槽事故及損失，增強生產(chǎn)流程的連續(xù)穩(wěn)性。
【專利說明】一種用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng) 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及機械故障領域，特別涉及一種用于分解槽減速機軸承故障的檢測系 統(tǒng)。 【【背景技術】】
[0002] 分解槽是氧化鋁生產(chǎn)線上的關鍵設備之一，主要用于析出氫氧化鋁。為了充分反 應，需要對鋁酸鈉溶液進行攪拌，其攪拌利用分解槽攪拌機組實現(xiàn)。分解槽攪拌機組主要包 括電機、減速機和攪拌軸，其工作原理是轉速為1480轉/分鐘的電機驅動減速機，經(jīng)4級降速 后帶動攪拌軸以4.44轉/分鐘轉速轉動，因此，減速機是攪拌機組的主要結構之一。
[0003] 為了保證生產(chǎn)流程的連續(xù)穩(wěn)定，需要對各主要設備進行故障檢測，在對分解槽的 故障檢測中，主要是針對減速機進行的。軸承是減速機的主要零件之一，其故障會導致齒輪 損壞，進而導致沉槽事故，因此，對減速機的故障檢測，往往是對軸承進行故障檢測。
[0004] 傳統(tǒng)的低轉速機械即轉速小于600轉/分鐘以下的機械軸承故障檢測主要是依靠 經(jīng)驗足的設備管理和維修人員利用聽音棒，對聲音進行識別，再配合鐵譜分析及開觀察孔 檢查是否存在鐵肩來判斷的。一般不能及時發(fā)現(xiàn)處于早、中期的軸承故障。因此，時常發(fā)生 因軸承損壞導致齒輪損壞的設備事故，進而導致沉槽事故發(fā)生，這樣不但造成了嚴重損失， 而且更加嚴重影響了生產(chǎn)流程的連續(xù)穩(wěn)定。 【
【發(fā)明內容】
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[0005] 鑒于上述內容，有必要提供一用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，該用于分 解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)能夠通過振動傳感器采集軸承振動頻率，進而進行頻譜分 析，確定軸承是否出現(xiàn)故障，能夠及時發(fā)現(xiàn)軸承故障，從而減少沉槽事故及損失，增強生產(chǎn) 流程的連續(xù)穩(wěn)定性。
[0006] 為達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案是:一種用于分解槽減速機軸承故障 的檢測系統(tǒng)，包括振動傳感器、數(shù)據(jù)采集器和處理器，：所述振動傳感器安裝在減速機軸承 的端蓋或者軸承座上，用于采集所述軸承的振動信號;所述振動傳感器通過所述數(shù)據(jù)采集 器將所測的振動信號傳至所述處理器;所述處理器對所接收振動信號的頻率部分進行頻譜 分析，得到頻譜圖后，分析譜線的變化趨勢，進而得到故障結果。
[0007] 進一步地，所述處理器將所得的頻譜圖和存儲在所述處理器中的標準頻譜圖進行 對比，并根據(jù)兩者差別生成對應的編碼，所述處理器再根據(jù)該編碼讀取故障列表中對應故 障并生成檢測報告。
[0008] 進一步地，所述振動傳感器布置在所述軸承徑向方向和軸向方向上。
[0009] 進一步地，所述軸承徑向方向最多布置兩所述振動傳感器，軸向方向布置一所述 振動傳感器。
[0010] 進一步地，所述軸承徑向方向間隔布置有兩個所述振動傳感器，且兩兩相鄰的所 述振動傳感器所在處與軸心的連線成90度。
[0011] 進一步地，所述振動傳感器、所述數(shù)據(jù)采集器和所述處理器之間的傳送模式均采 用無線模式。
[0012] 本發(fā)明具有以下有益效果：
[0013] 1.本發(fā)明是一種用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，能夠通過振動傳感器采 集軸承振動信號，進而進行振動信號頻率分析，得到頻譜圖，通過頻譜圖確定軸承是否出現(xiàn) 故障，及時發(fā)現(xiàn)軸承故障及故障劣化情況，以對軸承檢修進行及時地安排，避免因減速機軸 承故障引發(fā)的沉槽事故及損失，增強生產(chǎn)流程的連續(xù)穩(wěn)定性。
[0014] 2.本發(fā)明原理簡單，操作方便，實用性強。 【【附圖說明】】
[0015] 圖1是本發(fā)明一種用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)的系統(tǒng)結構示意圖。
[0016] 圖2是分解槽攪拌機組的結構示意簡圖。
[0017]主要元件符號說明
[0019]如下【具體實施方式】將結合上述附圖進一步說明本發(fā)明。 【【具體實施方式】】
[0020] 請參閱圖2,分解槽攪拌機組主要包括減速機2、攪拌軸3和電機1。減速機2包括機 箱21、一輸入軸22、一輸出軸24、三過渡軸23、若干軸承26和若干齒輪25,每一軸兩端通過軸 承26安裝在機箱21上，兩兩軸之間通過軸上的齒輪25傳動。攪拌軸3通過聯(lián)軸器31與減速機 2輸出軸24連接。電機1用以提供分解槽攪拌機組所需的動力，其輸出軸通過第二皮帶輪11 與減速機2輸入軸22連接，以帶動減速機2運行，進而帶動攪拌軸3轉動，實現(xiàn)對分解槽中溶 液的攪拌。
[0021] 請參閱圖1及圖2,在本發(fā)明的一種較佳實施方式中，一用于分解槽減速機軸承故 障的檢測系統(tǒng)，包括若干振動傳感器、一數(shù)據(jù)采集器和一處理器。振動傳感器安裝在減速機 軸承的端蓋或者軸承座上，用于采集所述軸承的振動信號;所述振動傳感器通過所述數(shù)據(jù) 采集器將所測的振動信號傳至所述處理器;所述處理器對所接收振動信號的頻率部分進行 分析，得到頻譜圖后，分析譜線的變化趨勢，進而得到故障結果。
[0022] 進一步地，振動傳感器為lOOmv/g，型加速度振動傳感器，布置在每一軸兩端的每 一軸承26徑向方向和軸向方向上，用于采集減速機2運行過程每一軸兩端軸承徑向方向和 軸向方向上的振動頻率，即采集每一軸轉速輸入端和轉速輸出端的振動頻率。進一步地，每 一軸承26的軸向方向上布置一振動傳感器，即，在軸承的端蓋上安裝一振動傳感器;徑向方 向上間隔布置兩振動傳感器，即，在軸承的軸承座上安裝兩振動傳感器，且兩振動傳感器所 在處與所在軸軸心的連線成90度。優(yōu)選地，每一軸承徑向方向上的2個振動傳感器分別安裝 在軸承的垂直方向和水平方向上。
[0023]進一步地，數(shù)據(jù)采集器與每一振動傳感器、處理器均連接，并能夠接收每一振動傳 感器的振動信號，且將所接收的振動信號傳至處理器。
[0024] 進一步地，處理器采用中央處理器，型號為Intel Xeon E5-2699 v3。處理器能夠 對所接收的振動信號進行頻譜分析，并得到頻譜圖。用戶可通過觀察所得頻譜圖上譜線的 變化趨勢，判斷減速機2軸承26是否出現(xiàn)故障，進而判斷減速機2是否有故障情況。
[0025]本發(fā)明通過測量每一軸轉速輸入端和轉速輸出端的振動頻率，并通過對比分析兩 處頻譜圖，判斷軸承是否出現(xiàn)故障;再者，每一軸承所測的振動頻率包括軸向方向和徑向方 向上的振動頻率，可以更為詳細地分析軸承出現(xiàn)故障的情況，進而更為準確的分析得出哪 一軸的何處出現(xiàn)故障，為分解槽攪拌機組的檢修提供了依據(jù)。
[0026]在本發(fā)明另一實施方式中，處理器將所得的頻譜圖和存儲在處理器中的標準頻譜 圖進行對比，并根據(jù)兩者差別生成對應的編碼，處理器再根據(jù)該編碼讀取故障列表中對應 故障并生成檢測報告，用戶根據(jù)該檢測報告即可獲知軸承是否出現(xiàn)故障及故障嚴重程度。 其中，標準頻譜圖為軸承正常使用下得到的頻譜圖；編碼是根據(jù)不同差別生成的唯一編碼， 不同的編碼組合可以得到對應故障，即為故障列表。
[0027]優(yōu)選地，振動傳感器、數(shù)據(jù)采集器和處理器之間通過無線模塊傳遞信號，無線模塊 采用型號為HRF24. L01的無線模塊。
[0028]本發(fā)明通過振動傳感器采集軸承的振動頻率，然后利用處理器對所采集的振動信 號進行頻譜分析，得到頻譜圖，進而通過所得頻譜圖上譜線的變化趨勢判斷軸承是否出現(xiàn) 故障，以及時發(fā)現(xiàn)軸承故障，實現(xiàn)對減速機進行預知維修，避免減速機故障的發(fā)生;再者，處 理器還能根據(jù)頻譜圖與處理器中預先存儲的標準頻譜圖進行對比，得到兩者差別，并由該 差別獲得編碼，進而自動得出故障情況，便于用戶直接獲知軸承故障情況，這也使得檢修人 員無論是否具有檢修經(jīng)驗均能快速明了的獲知軸承故障情況;檢測系統(tǒng)原理簡單，操作簡 便，測量準確，實用性強。
[0029]上述說明是針對本發(fā)明較佳可行實施例的詳細說明，但實施例并非用以限定本發(fā) 明的專利申請范圍，凡本發(fā)明所提示的技術精神下所完成的同等變化或修飾變更，均應屬 于本發(fā)明所涵蓋專利范圍。
【主權項】
1. 一種用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，包括振動傳感器、數(shù)據(jù)采集器和處理 器，其特征在于:所述振動傳感器安裝在減速機軸承的端蓋或者軸承座上，用于采集所述軸 承的振動信號;所述振動傳感器通過所述數(shù)據(jù)采集器將所測的振動信號傳至所述處理器； 所述處理器對所接收振動信號的頻率部分進行頻譜分析，得到頻譜圖后，分析譜線的變化 趨勢，進而得到故障結果。2. 如權利要求1所述的用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述處理 器將所得的頻譜圖和存儲在所述處理器中的標準頻譜圖進行對比，并根據(jù)兩者差別生成對 應的編碼，所述處理器再根據(jù)該編碼讀取故障列表中對應故障并生成檢測報告。3. 如權利要求1所述的用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述振動 傳感器布置在所述軸承徑向方向和軸向方向上。4. 如權利要求2所述的用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述軸承 徑向方向最多布置兩所述振動傳感器，軸向方向布置一所述振動傳感器。5. 如權利要求3所述的用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，其特征在于:所述軸承 徑向方向間隔布置有兩個所述振動傳感器，且兩兩相鄰的所述振動傳感器所在處與軸心的 連線成90度。6. 如權利要求1-5任一所述的用于分解槽減速機軸承故障的檢測系統(tǒng)，其特征在于:所 述振動傳感器、所述數(shù)據(jù)采集器和所述處理器之間的傳送模式均采用無線模式。
【文檔編號】G01M13/04GK105865789SQ201610272813
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月28日
【發(fā)明人】杜永春, 趙錫進, 韋孜, 覃漢, 趙巖, 陳楠, 楊佳華, 陀穎輝, 白永華, 陳家術, 王廷軍, 何顯峰, 楊生貴, 羅付洪, 韋振權
【申請人】廣西華銀鋁業(yè)有限公司