专利名称：振动筛监测维护系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种监测控制装置，尤其是涉及一种振动筛监测维护系统。
背景技术：
随着新世纪经济的高速发展，各类高新技术产业的发展如火如荼，科学技术的发 展日新月异，众多传统产业效益也多都依靠科技创新并取得了突破质的飞跃。但是，目前的 振动利用行业发展却比较缓慢，虽然振动行业中的多数企业还是比较注重科技研发，可是 产品推陈出新还是少了又少，并且研发方向大多都是围绕振动设备的机械结构设计、机械 动作原理、机械加工精度等主题展开的，但都忽略了能与振动设备匹配的电子技术产品的 研制和开发。虽然对于多数用户来说，振动筛算不上什么重大设备，但是振动筛的故障频率却 高于一般传统的动力机械产品，原因是振动设备本身就是一种对振动破坏力进行科学利用 的一种产品。对于传统机械来说，设备产生振动就是故障发生的征兆，而振动设备恰恰是通 过振动来完成人们所需的工作目的和要求的一种产品。虽然振动行业都在致力于振动设备 自身的抗破坏性优化结构设计和研究上，但是振动设备的故障还是频繁发生，并且振动筛 往往是布置在用户生产工艺的咽喉部位，一旦振动筛出现故障，将会导致整个生产系统联 动停车，给用户带来重大的生产损失。就矿山、煤炭、冶金企业来说，如这样突然停车修复一 天的话，直接生产效益损失少则十数万、多则数十万甚至数百万元。而要想避免此类现象发生，用户只有随时掌握振动筛的运行状况，及时发现隐患 提前做好检修安排，做好原料储备、协调好最佳停机时间，避免振动筛突发故障的发生和大 面积联动停车。但是目前，用户对振动筛的各项运行参数都无法有效掌握，并且由于振动利 用学也是个比较专业的学科，仅仅凭靠看车工人对振动筛的使用、维护技能及感官判断来 评估振动筛的运行状态，或通过人工定时测得的几项简单运行数据，想达到对振动筛突发 故障地控制有效，是远远不够的。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种振动 筛监测维护系统，其结构简单合理、便于配装且使用操作简便，能对振动设备运行状况进行 实时在线检测且同步进行故障分析、处理和显示，能有效解决振动筛的全程实时监测和维 护问题。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种振动筛监测维护系统， 其特征在于包括数据采集及机旁固定简析显示模块，所述数据采集及机旁固定简析显示 模块由信号检测单元、根据信号检测单元所检测信号进行故障分析并同步显示分析结果和 相应故障解决方案的控制单元以及由控制单元进行控制的报警单元组成；所述信号检测单元包括实时对振动筛振动状态进行检测的振动传感器、实时对驱 动所述振动筛动作的驱动电机的供电电流进行检测的电流传感器、实时对驱动电机的电机输出轴转速进行检测的转速传感器，以及实时对与驱动电机相接且带动振动筛振动的激振 器的温升进行检测的温升传感器；所述控制单元由依次相接的信号调理板、数据采集板以及对所检测结果进行分析 处理并实时显示的主控器组成，所述主控器包括微处理器一以及分别与微处理器一相接的 数据显示模块一、扩展存储模块一和数据输入输出接口一，微处理器一接报警单元；所述振 动传感器、电流传感器、转速传感器和温升传感器均接对各自所检测信号进行放大和滤波 处理的信号调理板。还包括手持式巡检及数据传输模块和远程集中控制模块，所述数据采集及机旁 固定简析显示模块和远程集中控制模块之间通过手持式巡检及数据传输模块进行数据传 输；所述手持式巡检及数据传输模块包括微处理器二以及分别与微处理器二相接的 数据显示模块二、扩展存储模块二和数据输入输出接口二 ；所述远程集中控制模块为对从手持式巡检及数据传输模块所传入的数据进行综 合分析处理并同步显示分析结果和相应故障解决方案的主控计算机。所述微处理器一和微处理器二均为嵌入式微处理器且所述嵌入式微处理器为ARM 微处理器。所述微处理器二为LM3S1138微控器。所述振动传感器的数量为两个且二者分别安装在所述振动筛两侧的侧板上。所述驱动电机和转速传感器的数量均为两个，两个转速传感器分别安装在两个驱 动电机的电机输出轴联轴节法兰上；所述激振器的数量为两个且分别与两个驱动电机相 接，所述温升传感器的数量为两个且分别安装在两个激振器的激振器底座上。所述转速传感器为由霍尔元件和永磁块组成的霍尔传感器，所述永磁块固定在所 述电机输出轴的联轴节法兰上，所述霍尔元件固定在驱动电机的电机支架上且与所述永磁 块相对。所述电流传感器的数量为三个且分别钳夹在对驱动电机进行供电的三根动力线 上。所述主控计算机接打印机。所述数据采集板为USB2010数据采集卡。本实用新型与现有技术相比具有以下优点，1、不仅结构简单紧凑、合理，包括数据 采集及机旁固定简析显示模块、手持式巡检及数据传输模块和远程集中控制模块3个模 块，其数据采集及机旁固定简析显示模块和远程集中控制模块之间通过手持式巡检及数据 传输模块进行数据传输，3个模块均可独立工作且能够分别与其他设备进行配装，能够完 全实现智能控制且使用操作简便；2、数据采集及机旁固定简析显示模块具有独立的控制机 箱，体积小、重量轻且便于配装；3、使用操作简便且智能化和专业化程度高、可视化和直观 性强、功能齐全，实际使用时，在被检测振动设备上永久性配装各类传感器，数据采集及机 旁固定简析显示模块通过所装配的传感器分别实时对振动设备运行状况包括振动设备上 的振形、振幅、横摆、电流、温升、转速等各项物理信号进行检测，同时将所有检测的信号经 信号调理板和数据采集板后传输至主控器，主控器中的微处理器一以及与微处理器一相接 的扩展存储模块将实时检测到的实际信号进行分析处理，并与预先进行设置的警戒报警参数进行比较分析后，相应进行报警提示；同时通过与微处理器一相接的数据显示模块对实 时所检测的结果进行全程显示；手持式巡检及数据传输模块则能够实现将数据采集及机旁 固定简析显示模块所存储数据同步传输至远程集中控制模块；由远程集中控制模块对整体 检测结果进行综合分析，实现在主控室对所有振动设备的综合监控，并且通过与主控计算 机相接的打印机提供所测数据的书面化报告，实现了对数据文档的可控化读取、图形显示 和分析功能；另外，微处理器一能将所检测到的振动筛振动波形的加速度电量信号通过内 部处理运算换算成频率和位移数值；4、适用范围广，能够适用于其它机械设备的检测与维 护中。综上，本实用新型与现有的主要靠人工感官和经验来完成对振动设备的检修、检查相 比，其精确度、直观性、及时性和可控性均更科学、更先进，不仅可对振形、振幅、横摆、电流、 温升、转速等各项运行参数进行监控，而且实现了检测标准精度可随用户需求进行调整，可 设定预置警戒提示，可提供故障分析、故障解决方案提示等各项功能，使用户能对振动设备 的运行状况进行随时随地、定期或不定期地实时在线监测，尽早发现故障并提前做好生产 安排，从而将生产损失降到最低；并可大大降低用户的人工劳动成本和劳动强度，以及人为 的检修信息失真情况，因此本产品具有极大的市场效益和社会效益附加值。下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
图1为本实用新型信号检测单元的安装位置示意图。图2为图1的左视图。图3为本实用新型的电路框图。图4为本实用新型的电路原理框图。附图标记说明1-振动传感器；2-电流传感器；3-转速传感器；[0028]4-温升传感器；5-信号调理板；6-数据采集板；[0029]7-主控器；8-信号检测单元；9-控制单元；[0030]10--报警单元；11--侧板；12--驱动电机；[0031]13--激振器；14--打印机；15--二次减振弹簧[0032]16--底托；17--支撑架；18--减振簧一；[0033]19-_横梁；20--激振器底座；21-_筛板；[0034]22--传动轴；23--外护板；24--电机支架；[0035]25--进料端弹簧支撑；26--出料端弹簧支撑。27-减振簧二；[0036]28--微处理器一；29--数据显示模块一；30--键盘控制模块[0037]31--扩展存储模块-- ；32--数据输入输出接口33-电源模块；一 ；34-数据采集及机旁35-手持式巡检及数据36-远程集中控制模固定简析显示模块；传输模块；块；37-微处理器二；38-数据显示模块二； 39-扩展存储模块二；40-数据输入输出接41-主控计算机。口二；
具体实施方式
如图1、图2、图3及图4所示，本实用新型包括数据采集及机旁固定简析显示模块 34、手持式巡检及数据传输模块35和远程集中控制模块36，所述数据采集及机旁固定简析 显示模块34和远程集中控制模块36之间通过手持式巡检及数据传输模块35进行数据传 输。实际使用过程中，数据采集及机旁固定简析显示模块34实时对对振动设备运行状况包 括振动设备上的振形、振幅、横摆、电流、温升、转速等各项物理信号进行检测，同时将所有 检测的信号进行分析处理并在各设备机旁的进行同步显示，同时与预先进行设置的警戒报 警参数进行比较分析后，相应进行报警提示。而手持式巡检及数据传输模块35则能够实现 将数据采集及机旁固定简析显示模块34所存储数据同步传输至远程集中控制模块36，由 远程集中控制模块36对整体检测结果进行综合分析，实现在主控室对所有振动设备的综 合监控。所述数据采集及机旁固定简析显示模块34由信号检测单元8、根据信号检测单元 8所检测信号进行故障分析并同步显示分析结果和相应故障解决方案的控制单元9以及由 控制单元9进行控制的报警单元10组成。所述信号检测单元8包括实时对振动筛振动状态 进行检测的振动传感器1、实时对驱动所述振动筛动作的驱动电机12的供电电流进行检测 的电流传感器2、实时对驱动电机12的电机输出轴转速进行检测的转速传感器3，以及实时 对与驱动电机12相接且带动振动筛振动的激振器13的温升进行检测的温升传感器4。所 述控制单元9由依次相接的信号调理板5、数据采集板6以及对所检测结果进行分析处理并 实时显示的主控器7组成，所述主控器7包括微处理器一 28以及分别与微处理器一 28相 接的数据显示模块一 29、扩展存储模块一 31和数据输入输出接口一 32，微处理器一 28接 报警单元10 ；所述振动传感器1、电流传感器2、转速传感器3和温升传感器4均接对各自 所检测信号进行放大和滤波处理的信号调理板5。另外，所述微处理器一 28为嵌入式微处 理器且所述嵌入式微处理器为ARM微处理器，所述数据输入输出接口一 32为USB2. 0接口。所述手持式巡检及数据传输模块35包括微处理器二 37以及分别与微处理器二 37 相接的数据显示模块二 38、扩展存储模块二 39和数据输入输出接口二 40。所述远程集中 控制模块36为对从手持式巡检及数据传输模块35所传入的数据进行综合分析处理并同步 显示分析结果和相应故障解决方案的主控计算机41。所述微处理器37为嵌入式微处理器 且所述嵌入式微处理器为ARM微处理器。所述微处理器二 37为LM3S1138微控器。另外， 所述数据输入输出接口二 40为USB2. 0接口，扩展存储模块31为SD卡(安全数字卡)扩 展存储设备。实际使用过程中，所述振动筛安装在左右两个纵向的侧板11之间且两个侧板11 之间通过多个横梁19进行连接固定，而振动筛上设置有多个筛板21。同时，所述振动筛安 装在支撑底座上，所述支撑底座由底托16、直接安装在底托16上且位于出料端一侧的减振 簧一 18、固定在底托16上的支撑架17、安装在支撑架17上且位于进料端一侧的减振簧二 27以及安装在底托16下方的二次减振弹簧15组成，另外，位于出料端一侧的减振簧一 18 和位于进料端一侧的减振簧二 27上分别设置有出料端弹簧支撑26和进料端弹簧支撑25。本实施例中，所述振动传感器1的数量为两个且二者分别安装在所述振动筛两侧 的侧板11上，实际安装过程中，可以将振动传感器1安装在进料端、出料端以及进料端和出料端的侧板11上。所述驱动电机12和转速传感器3的数量均为两个，并且两个驱动电机 12均固定在电机支架24上，两个转速传感器3分别安装在两个驱动电机12的电机输出轴 联轴节法兰上。所述转速传感器3为由霍尔元件和永磁块组成的霍尔传感器，所述永磁块 固定在所述电机输出轴的联轴节法兰上，所述霍尔元件固定在驱动电机12的电机支架24 上且与所述永磁块相对。所述激振器13的数量为两个且分别与两个驱动电机12相接，所 述温升传感器4的数量为两个且分别安装在两个激振器13的激振器底座20上，激振器底 座20外侧还设置有外护板23。另外，所述电流传感器2的数量为三个且分别钳夹在对驱动 电机12进行供电的三根动力线上。所述两个驱动电机12与两个激振器13之间均通过传 动轴22进行连接。所述主控计算机41接打印机14，并且打印机14为微型针式打印机。所述数据采 集板6为USB2010数据采集卡。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根 据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍 属于本实用新型技术方案的保护范围内。
8
权利要求一种振动筛监测维护系统，其特征在于包括数据采集及机旁固定简析显示模块(34)，所述数据采集及机旁固定简析显示模块(34)由信号检测单元(8)、根据信号检测单元(8)所检测信号进行故障分析并同步显示分析结果和相应故障解决方案的控制单元(9)以及由控制单元(9)进行控制的报警单元(10)组成；所述信号检测单元(8)包括实时对振动筛振动状态进行检测的振动传感器(1)、实时对驱动所述振动筛动作的驱动电机(12)的供电电流进行检测的电流传感器(2)、实时对驱动电机(12)的电机输出轴转速进行检测的转速传感器(3)，以及实时对与驱动电机(12)相接且带动振动筛振动的激振器(13)的温升进行检测的温升传感器(4)；所述控制单元(9)由依次相接的信号调理板(5)、数据采集板(6)以及对所检测结果进行分析处理并实时显示的主控器(7)组成，所述主控器(7)包括微处理器一(28)以及分别与微处理器一(28)相接的数据显示模块一(29)、扩展存储模块一(31)和数据输入输出接口一(32)，微处理器一(28)接报警单元(10)；所述振动传感器(1)、电流传感器(2)、转速传感器(3)和温升传感器(4)均接对各自所检测信号进行放大和滤波处理的信号调理板(5)。
2.按照权利要求1所述的振动筛监测维护系统，其特征在于还包括手持式巡检及数 据传输模块(35)和远程集中控制模块(36)，所述数据采集及机旁固定简析显示模块(34) 和远程集中控制模块(36)之间通过手持式巡检及数据传输模块(35)进行数据传输；所述手持式巡检及数据传输模块(35)包括微处理器二(37)以及分别与微处理器二 (37)相接的数据显示模块二(38)、扩展存储模块二(39)和数据输入输出接口二(40)；所述远程集中控制模块(36)为对从手持式巡检及数据传输模块(35)所传入的数据进 行综合分析处理并同步显示分析结果和相应故障解决方案的主控计算机(41)。
3.按照权利要求1或2所述的振动筛监测维护系统，其特征在于所述微处理器一 (28)和微处理器二(37)均为嵌入式微处理器且所述嵌入式微处理器为ARM微处理器。
4.按照权利要求3所述的振动筛监测维护系统，其特征在于所述微处理器二(37)为 LM3S1138微控器。
5.按照权利要求1或2所述的振动筛监测维护系统，其特征在于所述振动传感器(1) 的数量为两个且二者分别安装在所述振动筛两侧的侧板(11)上。
6.按照权利要求5所述的振动筛监测维护系统，其特征在于所述驱动电机(12)和转 速传感器(3)的数量均为两个，两个转速传感器(3)分别安装在两个驱动电机(12)的电机 输出轴联轴节法兰上；所述激振器(13)的数量为两个且分别与两个驱动电机(12)相接，所 述温升传感器(4)的数量为两个且分别安装在两个激振器(13)的激振器底座(20)上。
7.按照权利要求1或2所述的振动筛监测维护系统，其特征在于所述转速传感器(3) 为由霍尔元件和永磁块组成的霍尔传感器，所述永磁块固定在所述电机输出轴的联轴节法 兰上，所述霍尔元件固定在驱动电机(12)的电机支架(24)上且与所述永磁块相对。
8.按照权利要求1或2所述的振动筛监测维护系统，其特征在于所述电流传感器(2) 的数量为三个且分别钳夹在对驱动电机(12)进行供电的三根动力线上。
9.按照权利要求2所述的振动筛监测维护系统，其特征在于所述主控计算机(41)接 打印机(14)。
10.按照权利要求1或2所述的振动筛监测维护系统，其特征在于所述数据采集板(6) 为USB2010数据采集卡。
专利摘要本实用新型公开了一种振动筛监测维护系统，包括由信号检测单元、根据信号检测单元所检测信号进行故障分析并同步显示分析结果和相应故障解决方案的控制单元及由控制单元进行控制的报警单元组成的数据采集及机旁固定简析显示模块，信号检测单元包括振动传感器、电流传感器、转速传感器和温升传感器，控制单元由依次相接的信号调理板、数据采集板及主控器组成，主控器包括微处理器一及与微处理器一相接的数据显示模块一、扩展存储模块一和数据输入输出接口一。本实用新型结构简单合理、便于配装、且使用操作简便，能对振动设备运行状况进行实时在线检测且同步进行故障分析、处理和显示，能有效解决振动筛的全程实时监测和维护问题。
文档编号B07B1/28GK201616026SQ201020130518
公开日2010年10月27日 申请日期2010年3月12日 优先权日2010年3月12日
发明者孟俊峰, 程建中, 雷二红 申请人:西安锦程振动科技有限责任公司