一种活化给料机故障预警和运行监测系统的制作方法

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本实用新型属于机械设备领域，尤其涉及一种活化给料机故障预警和运行监测系统。


背景技术：

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活化给料机是用于在恶劣的地下环境输送转运物料的设备，是振动设备，通过配置变频器调节设备出力。活化给料机无易损件，工作时不设置工人现场值守。但是该设备会长期大负荷持续使用，是输煤系统的重要环节，应尽量避免设备故障导致设备本体受损和输送线路瘫痪的情况发生。
[0003]
活化给料机一般通过工人日常巡检时，人工观察振动状态和分析工作噪音来判断运行是否正常。此种检测方式效率较低，无法预防和防止故障发生，一般的反馈是在设备出现明显异常时停机清查原因，避免故障进一步扩大。但此时故障停机的损失和对设备的损耗已经发生。
[0004]
根据现有工程经验，活化给料机故障可能因机械原因随机产生，在故障初期仅仅会出现极小的振幅偏差，和正常运行的偏差通常在1mm以内，通过人眼无法观察到差异。但是通过记录设备完整运行周期的振幅数据会发现，故障初期存在振幅的中位数发生改变、频率中位数发生改变、启动/停机时振动曲线峰值出现时间改变。这类信息标志着原有的振动平衡性已经被打破，可通过数据库分析找到可能的故障原因，通过排除法清理初期故障，避免对设备进一步损害，从而避免设备故障或停机的情况发生。
[0005]
活化给料机在出厂设计时，一般是针对单一物理属性的物料进行配套设计的，基础功能的活化给料机并不具备输送多种流动性完全不同的物料的能力，一旦输送的物料发生改变，需通过专业人员的调试来实现新的振动模式。但现在国内很多设备使用者(电厂，装车站等)在设备使用一段时间后，为适应市场需要不可避免的出现来料属性、来源和产地都发生改变的情况，设备使用者对此变化不熟悉，在设备运行一段时间发现出力无法满足才会联系厂家处理，导致系统运行被迫停止，还会对设备造成损害。
[0006]
目前通用的处理方式是对运维人员进行培训，要求对方在物料属性变化时提前告知和处理，但受制于现场人员情况复杂和对设备的理解程度不够，这种反馈机制效率很低。市面上也没有活化给料机能进行自动监控输送物料的属性变化。


技术实现要素：

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为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种活化给料机故障预警和运行监测系统，其安装、使用、维护方便，可以通过对活化给料机上特定状态点振动状态的即时反馈来预防故障和避免停机事故发生；还可以及时监控来料属性的变化，避免物料属性发生变化时可能的停机事故隐患和对设备的损害。
[0008]
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种活化给料机故障预警和运行监测系统，包括振动模拟信号处理模块、数据采集模块、数字信号处理器dsp、频率信号
处理模块、pc机系统，所述振动模拟信号处理模块与数据采集模块连接，所述数据采集模块、频率信号处理模块与数字信号处理器dsp连接，所述数字信号处理器dsp与pc机系统通信连接，并与活化给料机上的变频器电连接。
[0009]
在上述技术方案中，所述振动模拟信号处理模块包括记录仪、振动探头、振幅信号处理器和输出设备，振动探头与记录仪连接，记录仪与振幅信号处理器连接，振幅信号处理器与输出设备连接。
[0010]
在上述技术方案中，所述振动探头的数量至少为7。
[0011]
在上述技术方案中，所述记录仪通过固定桥架布置在活化给料机的非振动部件上。
[0012]
在上述技术方案中，所述输出设备为无线通信模块。
[0013]
在上述技术方案中，所述采集模块经两通道的d/a程控放大器和a/d转换器与数字信号处理器dsp上的端口连接。
[0014]
本实用新型的有益效果是：1、在设备出现故障的初期，即使故障很微小也可通过该系统察觉反馈并及时修复，避免了设备被迫停机的情况；
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2、在故障初期通过及时采取行动避免对设备进一步损害，延长了设备整体寿命周期；
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3、无论何种原因导致的设备振动状态改变均能及时反馈到制造商的专业人员，真正实现设备的及时监控，大大提高安全性和稳定性；
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4、本系统的部件布置在活化给料机的原有结构上，不增加额外的控制柜或机械部件，不论是新建工程还是项目改造都可实施。
附图说明
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图1为本实用新型的结构框图。
[0019]
图2为本实用新型的布置方式图。
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其中：1.记录仪，2.固定桥架，3.振动探头，4.pc机系统，5.信号处理器，6、输出设备，7、数据采集模块、8、数字信号处理器dsp，9、变频器，10、频率信号处理模块。
具体实施方式
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下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明。
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如图1和图2所示的一种活化给料机故障预警和运行监测系统，包括振动模拟信号处理模块、数据采集模块7、数字信号处理器dsp8、频率信号处理模块10、pc机系统4，所述振动模拟信号处理模块与数据采集模块7连接，所述数据采集模块7、频率信号处理模块10与数字信号处理器dsp8连接，所述数字信号处理器dsp8与pc机系统4通信连接，并与活化给料机上的变频器9电连接。
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数字信号处理器dsp8包括存储器分配，系统控制，接口电路和总线，并能对变频器9进行反馈控制。
[0024]
数字信号处理器dsp8传输完整运行周期的频域信号数据到pc机系统4，4pc机系统负责计算和对比之前运行周期的频域信号，分析重要参数的差值，判断设备的振动模式是否发生变化，并将判断结果显示给程控室工作人员等。
[0025]
在上述技术方案中，所述振动模拟信号处理模块包括记录仪1、振动探头3、振幅信号处理器和输出设备6，振动探头3与记录仪1连接，记录仪1与振幅信号处理器连接，振幅信号处理器与输出设备连接。
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在上述技术方案中，所述振动探头3的数量至少为7，振动探头为机械式或电子式。7个振动探头分别用于检测活化给料机7个方向的振幅，分别为设备本体尾部中间的水平、竖直振幅；设备本体头部中间的水平、竖直振幅；激振体中间的水平、竖直振幅，支架中部的水平振幅。
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在上述技术方案中，所述记录仪1通过固定桥架2布置在活化给料机的非振动部件上，一般是固定在上部料斗上。振动探头3和记录仪1的接线布置在固定桥架2内部，防止测振受到环境和设备振动的影响。
[0028]
在上述技术方案中，所述输出设备为无线通信模块。例如wifi连接，通过wifi将多点的振幅信息传递给现场就地柜内的信号处理器5，将振幅信息及时分析处理和存储。
[0029]
在上述技术方案中，所述采集模块经两通道的d/a程控放大器和a/d转换器与数字信号处理器dsp上的端口连接。
[0030]
记录仪1通过振动探头3采集机体的振动原始数据，交由信号处理器5分析后由输出设备6输出到数据采集模块7；数据采集模块7经两通道的d/a程控放大器和a/d转换器与数字信号处理器dsp8的系统接口；同时频率信号处理模块将活化给料机配置的变频器9的工作频率数据汇集到数字信号处理器dsp8，经统一处理后将各处的振幅、振动频率、启/停期间振动峰值周期等参数通过通信系统发送到位于输煤程控室的pc机系统4，实现存储和人机互动。
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以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。