一种风机传动链轴状态检测与评估系统的制作方法

本实用新型涉及一种风机检测系统，尤其涉及风机的轴状态监测系统。

背景技术：

现有技术的风机传动链的输入轴和输出轴的的轴跳动测试方式包括：

1：用百分表或千分表检测，人工读数判断或是数显判断跳动值的大小。

人工读数是通过数显读数判断跳动值大小，需要人员在风机旋转的情况下进行读数，安全性较差，且只能判断出跳动的范围，无法做跳动趋势的检测。

2：通过预先安装的电涡流传感器或是激光位移传感器进行跳动值的测量。

电涡流传感器和激光位移传感器价格较高，需要专门的工装固定，非接触式的安装方式不利于巡检使用，机舱内晃度较大无法保证设备安全。

3：轴状态评估通过对上述检测值的最大值来判断，或是通过在箱体上加装振动传感器来检测判断。

振动传感器安装在箱体上，测量的是箱体的振动，对轴实际的振动状态评估没法保证精确性。

技术实现要素：

本实用新型提供一种风机传动链轴状态检测与评估系统，其目的是解决现有技术的缺点，可安全、便捷、精确地测量风机传动链输入轴的径向和输出轴的径向跳动和轴向窜动数据，并评估轴的状态。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种风机传动链轴状态检测与评估系统，风机传动链具有齿轮箱，位于齿轮箱外的风叶连接输入轴，输入轴连接位于齿轮箱内的行星轮系，行星轮系连接低速轴系，低速轴系连接中速轴系，中速轴系连接高速轴系，高速轴系连接输出轴，输出轴连接位于齿轮箱外的发电机的发电机轴，输出轴上设有刹车盘；其特征在于：输入轴的外表面、输出轴的外表面、输出轴上的刹车盘的轴向面上分别作用有数显千分表；上述数显千分表与对数显千分表进行地址分配的信号适配器连接，信号适配器与pc机连接，pc机内具有检测与评估系统软件功能模块。

在输入轴的外表面设有两个位于同一外圆上的数显千分表，外圆以输入轴的轴线为圆心，两个数显千分表与圆心的连线的夹角为90度；在输出轴的外表面设有两个位于同一外圆上的数显千分表，外圆以输出轴的轴线为圆心，两个数显千分表与圆心的连线的夹角为90度；齿轮箱的箱体上通过一个磁座安装一个数显千分表，数显千分表的探针作用在刹车盘的轴向以测量输出轴的轴向窜动。

数显千分表通过rs485串行接口与信号适配器连接；信号适配器以usb接口与pc机连接。

数显千分表通过磁座固定在齿轮箱的箱体上或者输入轴的轴承座上。

本实用新型的有益之处在于：

本实用新型的检测与评估系统能够实现风机在运行状态下，输入轴的径向和输出轴径向和轴向的跳动值测量，判断轴是否存在轴向窜动、弯曲、轴承损坏等；相较百分表测量更加安全；相较电涡流传感器和激光位移传感器测量更加经济、灵活；相较振动传感器测量更加精确；且功能配置更加丰富，集轴的跳动检测与状态评估为一体。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型测试系统硬件框架图；

图2为本实用新型传动链示意图；

图3为本实用新型数显千分表的径向布置测点示意图；

图4为pc机中的检测与评估系统软件功能模块图；

图5为本实用新型操作流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

如图2所示：

风机传动链是现有技术，具有齿轮箱10，位于齿轮箱10外的风叶11连接并驱动输入轴12，输入轴12连接并驱动位于齿轮箱10内的行星轮系13，行星轮系13连接并驱动低速轴系14，低速轴系14连接并驱动中速轴系15，中速轴系15连接并驱动高速轴系16，高速轴系16连接并驱动输出轴17，输出轴17连接并驱动位于齿轮箱10外的发电机18的发电机轴19，风叶11被风力驱动旋转，发电机18发电。

如图2、图3所示：

两个数显千分表120通过磁座固定在输入轴12的轴承座121上，并校准为0，两个数显千分表120位于同一外圆上，该外圆以输入轴12的轴线为圆心a，两个数显千分表120与圆心a的连线的夹角θ为90度。这两个数显千分表120测量输入轴12的径向跳动。

两个数显千分表170通过磁座固定在输入轴17伸出位置的齿轮箱10的箱体上，并校准为0，也如图3一样的结构，两个数显千分表170位于同一外圆上，该外圆以输出轴17的轴线为圆心，两个数显千分表170与圆心的连线的夹角为90度。这两个数显千分表170测量输出轴17的径向跳动。

一个与输出轴17平行的数显千分表1710通过磁座固定在输入轴17伸出位置的齿轮箱10的箱体上，数显千分表1710的探针作用在刹车盘171的轴向面，并校准为0，测量输出轴17轴向窜动。

如图1所示：

上述数显千分表120、数显千分表170、数显千分表1710通过rs485串行接口与信号适配器20连接；信号适配器20以usb接口与pc机21连接。数显千分表120、数显千分表170、数显千分表1710采用rs485通讯协议输出信号，信号适配器20实现对多个数显千分表的地址分配作用。

如图4所示：

pc机21中装有基于matlab开发的检测与评估系统软件功能模块，实现与信号适配器的通讯、数据采集、数据处理、数据存储、报表生成等功能。

检测与评估系统软件功能模块包括与信号适配器进行通讯的串口通讯模块，接收数据的数据采集模块，对数据进行处理德玛数据处理模块，对数据进行存储的数据存储模块，生成报表的报表生成模块。

数显千分表的数据呈趋势图显示，并且实时数值显示最大跳动值；径向互呈90°的两个数显千分表，输出数据经数据处理生成轴心轨迹图，根据轴心轨迹的形状和最大跳动值可以评估轴目前的状态如不平衡、不对中、轴弯曲、松动、轴向窜动等；波形数据可导出成excel格式保存，同时可根据评估过程生成word或pdf格式的评估报表。

如图5所示：

解析了系统的整个操作流程。

先进行测试准备，串口通讯正常则启动测试，不正常进行系统断电故障排查，启动测试后数据有效则数据显示在pc机上，无效则进行系统断电故障排查，对数据进行轴心轨迹图显示和趋势分析图显示，并且进行状态评估，评估结果显示在pc机上，并生成报表同时存储数据。运行结束退出程序。

本实用新型的检测与评估系统基于rs485串口通讯协议能够实时采集风机传动链轴跳动数据，并能实现灵活的测点配置兼具安全性、经济性、灵活性和精确性。能够实现风机在运行状态下，输入轴的径向和输出轴径向和轴向的跳动值测量，判断轴是否存在轴向窜动、弯曲、轴承损坏等；软件模块能实现对轴跳动的检测和状态评估，并能计算出轴心轨迹图，评估轴的状态，如不对中、不平衡、松动、摩擦等，兼具灵活性、安全性和经济性，满足风机传动链输入输出轴定检、巡检要求；相较百分表测量更加安全；相较电涡流传感器和激光位移传感器测量更加经济、灵活；相较振动传感器测量更加精确；且功能配置更加丰富，集轴的跳动检测与状态评估为一体。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。