专利名称：破碎机状态监测与故障诊断系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属机械电控领域，涉及一种故障诊断系统，尤其涉及一种破碎机状态检测与故障诊断系统。
背景技术：
破碎机，特别是分级破碎机和辊式破碎机目前的控制系统比较简单。但是在实际生产中，出现过破碎机轴承损坏、主轴断裂、齿轮箱损坏等情况。分析其原因，出现以上情况主要是破碎机工作时出现冲击加大，维护不及时导致。目前尚没有一种有效的监测与故障诊断系统来保证破碎机的使用安全。
实用新型内容为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种可对破碎机的使用状态进行实时监测、使用寿命长以及可有效进行安全生产的破碎机状态监测与故障诊断系统。本实用新型的技术解决方案是本实用新型提供了一种破碎机状态监测与故障诊断系统，其特殊之处在于所述破碎机状态监测与故障诊断系统包括用于对破碎机使用状态的数据进行采集的数据采集单元、工控机以及存储单元；所述数据采集单元通过工控机与存储单元连接。上述破碎机状态监测与故障诊断系统还包括与工控机相连的报警单元。上述数据采集单元包括用于获取破碎机的使用状态的信号传感器组、信号放大器、信号滤波器以及数据采集卡；所述信号传感器组、信号放大器、信号滤波器以及数据采集卡依次连接；所述数据采集卡与工控机相连。上述信号传感器组包括设置于破碎机润滑系统上的第一油位传感器以及压力传感器；所述第一油位传感器监测破碎机润滑系统油桶的油位；所述压力传感器监测破碎机润滑系统在各润滑点的压力。上述信号传感器组还包括设置于破碎机齿轮箱上的第一温度传感器、第二油位传感器以及第一振动传感器；所述第一温度传感器监测破碎机齿轮箱的油温以及输出轴的温度；所述第二油位传感器监测破碎机齿轮箱的油位；所述第一振动传感器监测输出轴的振动强度。上述信号传感器组还包括设置于破碎机固定轴承和浮动轴承上的第二温度传感器以及第二振动传感器；所述第二温度传感器监测破碎机固定轴承以及浮动轴承的温度； 所述第二振动传感器监测破碎机固定轴承以及浮动轴承的振动强度。上述信号传感器组还包括设置在轴头上的转速传感器；所述转速传感器监测破碎机轴头的转速。本实用新型的优点是本实用新型提供了一种破碎机状态监测与故障诊断系统，通过对设置在不同位置的传感器进行实时数据采集并经过工控机进行数据处理，进而实现了对破碎机的预测故障趋势以及判断各监测点的故障，其主要解决了让用户将定期进行大修和出现问题大修两种大修方式变成根据破碎机实际运行状况并结合生产安进度行合理安排大修，同时避免了不该大修时进行大修而增加破碎机维护成本，该大修时又未及时大修而影响生产，从而延长了破碎机的使用寿命和降低了破碎机维护大修成本。
图1是本实用新型所提供的监测与故障诊断系统的框架结构示意图；图2是本实用新型在破碎机不同位置设置传感器的结构示意图；其中1-润滑系统；2-齿轮箱；3-固定轴承；4-浮动轴承；5-轴头；6_数据采集单元； 7-工控机；8-报警单元；9-存储单元；61-信号传感器组；62-信号放大器；63-信号滤波器；64-数据采集卡。
具体实施方式
参见图1，本实用新型提供了一种破碎机状态监测与故障诊断系统，该系统包括用于对破碎机使用状态的数据进行采集的数据采集单元6、工控机7、报警单元8以及存储单元9 ；数据采集单元6通过工控机7与存储单元9连接；报警单元8与工控机7相连。数据采集单元6包括用于获取破碎机的使用状态的信号传感器组61、信号放大器 62、信号滤波器63以及数据采集卡64 ；信号传感器组61、信号放大器62、信号滤波器63以及数据采集卡64依次连接；数据采集卡64与工控机7相连。信号传感器组61包括设置于破碎机润滑系统1上的第一油位传感器以及压力传感器；第一油位传感器监测破碎机润滑系统油桶的油位；压力传感器监测破碎机润滑系统 1在各润滑点的压力；设置于破碎机齿轮箱2上的第一温度传感器、第二油位传感器以及第一振动传感器；第一温度传感器监测破碎机齿轮箱的油温以及输出轴的温度；第二油位传感器监测破碎机齿轮箱2的油位；第一振动传感器监测输出轴的振动强度；设置于破碎机固定轴承3和浮动轴承4上的第二温度传感器以及第二振动传感器；第二温度传感器监测破碎机固定轴承以及浮动轴承的温度；第二振动传感器监测破碎机固定轴承3以及浮动轴承4的振动强度；设置在轴头5上的转速传感器；转速传感器监测破碎机轴头5的转速。根据实际工作需要，破碎机状态监测点位置如图1所示，润滑系统(1)需要监测润滑系统油桶油位、润滑点的压力；齿轮箱(2)需要监测油温、油位以及输出轴的振动和温度；2个固定轴承(3)需要监测其温度、振动，2个浮动轴承(4)需要监测温度、振动；2个轴头(5)需要监测转速。根据监测的需要，在润滑系统1布置油位传感器和压力传感器；在齿轮箱2上安装温度传感器、油位传感器和振动传感器；在固定轴承3和浮动轴承4上安装温度和振动传感器；在轴头5上安装转速传感器。传感器组61输出的信号经过信号放大器62放大、信号滤波器63滤波后通过数据采集卡64进入工控机7，工控机7对输入的信号进行时域和频域记录，存储在存储单元9 中，存储单元可以是各种计算机存储介质，例如硬盘、U盘等。同时，工控机7在遇到信号超出设定值时，执行停机命令、报警，与中央主控通信，并记录停机原因。状态监测与故障诊断系统可以提取齿轮箱轴承、2个固定轴承和2个浮动轴承的振动传感器输出的信号，对振动信号进行频域分析和时域分析，预测和诊断齿轮箱轴承、齿轮和破碎机轴承O个固定轴承和2个浮动轴承)故障情况，并将分析数据和结果写入存储
ο系统能进行概率密度函数分析和振幅分析；频谱分析中的基频、谐频、边频、倒频谱等分析方法；并对信号的时序记录。监测与诊断系统对触发值温度值只进行时域记录，当温度到达报警温度，进行声光报警，当温度值达到停机温度，监测与诊断系统通讯主控执行停机命令，并写入监测与诊断系统日志。对触发值油位不作记录，当油位过高和过低时，监测与诊断系统通讯主控，执行停机，停机原因写入监测与诊断系统日志。监测与诊断系统中记录的数据，包括振动信号的频域和时域数据，温度信号的时域数据以及监测与诊断系统的日志均可以同USB接口导出，导出格式为常用Office软件格式。
权利要求1.一种破碎机状态监测与故障诊断系统，其特征在于所述破碎机状态监测与故障诊断系统包括用于对破碎机使用状态的数据进行采集的数据采集单元、工控机以及存储单元；所述数据采集单元通过工控机与存储单元连接。
2.根据权利要求1所述的破碎机状态监测与故障诊断系统，其特征在于所述破碎机状态监测与故障诊断系统还包括与工控机相连的报警单元。
3.根据权利要求1或2所述的破碎机状态监测与故障诊断系统，其特征在于所述数据采集单元包括用于获取破碎机的使用状态的信号传感器组、信号放大器、信号滤波器以及数据采集卡；所述信号传感器组、信号放大器、信号滤波器以及数据采集卡依次连接；所述数据采集卡与工控机相连。
4.根据权利要求3所述的破碎机状态监测与故障诊断系统，其特征在于所述信号传感器组包括设置于破碎机润滑系统上的第一油位传感器以及压力传感器；所述第一油位传感器监测破碎机润滑系统油桶的油位；所述压力传感器监测破碎机润滑系统在各润滑点的压力。
5.根据权利要求4所述的破碎机状态监测与故障诊断系统，其特征在于所述信号传感器组还包括设置于破碎机齿轮箱上的第一温度传感器、第二油位传感器以及第一振动传感器；所述第一温度传感器监测破碎机齿轮箱的油温以及输出轴的温度；所述第二油位传感器监测破碎机齿轮箱的油位；所述第一振动传感器监测输出轴的振动强度。
6.根据权利要求5所述的破碎机状态监测与故障诊断系统，其特征在于所述信号传感器组还包括设置于破碎机固定轴承和浮动轴承上的第二温度传感器以及第二振动传感器；所述第二温度传感器监测破碎机固定轴承以及浮动轴承的温度；所述第二振动传感器监测破碎机固定轴承以及浮动轴承的振动强度。
7.根据权利要求6所述的破碎机状态监测与故障诊断系统，其特征在于所述信号传感器组还包括设置在轴头上的转速传感器；所述转速传感器监测破碎机轴头的转速。
专利摘要本实用新型涉及一种破碎机状态检测与故障诊断系统，该破碎机状态监测与故障诊断系统包括用于对破碎机使用状态的数据进行采集的数据采集单元、工控机以及存储单元；数据采集单元通过工控机与存储单元连接。本实用新型提供了一种可对破碎机的使用状态进行实时监测、使用寿命长以及可有效进行安全生产的破碎机状态监测与故障诊断系统。
文档编号G01M99/00GK202305254SQ201120431070
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者杨楚, 樊荣, 王磊, 郭虹, 陈红梅 申请人:西安船舶工程研究院有限公司