专利名称：冷铣刨机铣刨鼓轴承故障诊断装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对设备的状态监测与故障诊断装置具体涉及一种对路面进行铣刨的冷洗刨机铣刨鼓轴承状态检测和故障诊断的装置。
背景技术：
用于对路面进行铣刨的冷铣刨机，其执行部件铣刨鼓的滚动轴承是关键零件，它直接影响整个铣刨鼓的性能，并反映铣刨鼓的运行状况。对铣刨鼓轴承运转状况的监测与诊断，是保证整台铣刨机正常运行的重要手段。滚动轴承的内、外圈、滚动体等元件表面在运行过程中易发生局部损伤，此类损伤与缺陷故障必然会引起运动冲击，由于冲击持续时间短，能量发散的频率范围广，落在振动频率范围内的能量很小，若直接对包含故障冲击的振动信号进行频谱分析并据此诊断轴承故障，就可能出现虽已发生故障但频谱图上却反映不出来的现象。在工程实践中，针对不同的对象，轴承故障诊断的方法也不同。将共振解调方法应用于铣刨鼓轴承的振动监测，由于对象的特殊性，其信号提取、放大、解调、滤波、特征量选取、频谱分析等诸多问题，还没有得到较好的解决，目前在这方面的研究及相关仪器，还处于空白状态。
发明内容
本实用新型的任务，是要提供一种能够在恶劣环境下可靠工作的冷铣刨机铣刨鼓轴承故障诊断装置。
本实用新型诊断装置的技术方案是它由加速度传感器、数据采集与处理卡、微控制器PLC、液晶显示屏和电源组成。所述加速度传感器安装于冷铣刨机铣刨鼓轴承的轴承座上，安装面平行于冷铣刨机水平基准面。电源、数据采集与处理卡、PLC都安装于电控柜中，电控柜位于冷铣刨机驾驶室。液晶显示屏安装于控制面板上，控制面板位于电控柜的上表面。
本实用新型选用压阻式加速度传感器，通过有效的信号调节和数字信号处理算法，解决了轴承转速较低，低频干扰严重的问题，能准确对轴承状态进行实时振动检测。本实用新型实现了实时监控、自动故障诊断，工作稳定，确诊率高。
图1为本实用新型连接方框图；图2为本实用新型中数据采集与处理卡连接图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例介绍本实用新型。
参照图1，安装于铣刨鼓轴承座上的加速度计，通过一根五芯屏蔽线连接到数据采集与处理卡，振动信号通过此屏蔽线上传到数据采集与处理卡。电源提供12V稳压电源给数据采集与处理卡，数据采集与处理卡将信号处理结果通过接口连线传给控制器PLC，PLC经过编码由专用接口线传递到液晶显示屏显示。所述加速度计为M-3140型，控制器PLC为2024系列。
参照图2，所述数据采集与处理卡的组成是有一个微控制器MS430F149，它的接口分别连接有6M晶振、稳压源LM317、看门狗MAX706P、JTAG接口、驱动器ULN2003AN、串口收发器MAX232、电压基准LM335，电压基准依次连接传感器插座、运算放大器LM358、3.3K电阻R1，再接入微控制器；所述串口收发器还分别连接串行口DB9、稳压源LM7805；所述驱动器还通过三个继电器RELAY1、2、3接输出接接口。
所述数据采集与处理卡的工作过程是稳压源LM7805将+12V电源电压转换为+5V，+5V电源提供给驱动器和串口收发器。稳压源LM317将+12V电源电压转换为+3.3V，+3.3V电源提供给微控制器。电压基准将+12V电源电压转换为+2.5V，+2.5V电压基准提供给微控制器、加速度计、运算放大器做参考电压。传感器信号通过传感器插座、运算放大器、3.3K电阻R1接入微控制器，电阻R1与微控制器连接点还通过3.3K电阻R2接地，传感器插座接有+12V电源电压，它的接口J连接加速度计。晶振提供给微控制器时钟信号。微控制器和JTAG接口相连，通过接口和计算机交换信息。微控制器和串口收发器通过串行口DB9和计算机进行串口通信。微控制器和看门狗相连作为保护装置。微控制器和驱动器相连，通过三个继电器RELAY1、2、3和输出接口将信号处理结果传递给控制器PLC。
权利要求1.一种冷铣刨机铣刨鼓轴承故障诊断装置，其特征是它由加速度传感器、数据采集与处理卡、微控制器PLC、液晶显示屏和电源组成，所述加速度传感器安装于冷铣刨机铣刨鼓轴承的轴承座上，安装面平行于冷铣刨机水平基准面。
2.按权利要求1所述的铣刨鼓轴承故障诊断装置，其特征是所述数据采集与处理卡，有一个微控制器MS430F149，它的接口分别连接有6M晶振、稳压源LM317、看门狗MAX706P、JTAG接口、驱动器ULN2003AN、串口收发器MAX232、电压基准LM335，电压基准依次连接传感器插座、运算放大器LM358、3.3K电阻R1，再接入微控制器；所述串口收发器还分别连接串行口DB9、稳压源LM7805；所述驱动器还通过三个继电器RELAY1、2、3接输出接口。
专利摘要冷铣刨机铣刨鼓轴承故障诊断装置，它由加速度传感器、数据采集与处理卡、微控制器PLC、液晶显示屏和电源组成。所述加速度传感器安装于冷铣刨机铣刨鼓轴承的轴承座上，安装面平行于冷铣刨机水平基准面。电源、数据采集与处理卡、PLC都安装于电控柜中，电控柜位于冷铣刨机驾驶室。液晶显示屏安装于控制面板上，控制面板位于电控柜的上表面。本实用新型选用压阻式加速度传感器，通过有效的信号调节和数字信号处理算法，解决了轴承转速较低，低频干扰严重的问题，能准确对轴承状态进行实时振动检测。本实用新型实现了实时监控、自动故障诊断，工作稳定，确诊率高。
文档编号E01C23/088GK2752314SQ20042006918
公开日2006年1月18日 申请日期2004年11月16日 优先权日2004年11月16日
发明者王继东, 徐涛, 彭文峰, 鲁琴, 喻钢, 尹苟保, 陈兵 申请人:长沙中联重工科技发展股份有限公司