一种混铁车倾动机构智能监测系统的制作方法

1.本实用新型属于混铁车状态监测技术领域，更具体地说，涉及一种混铁车倾动机构智能监测系统。


背景技术：

2.混铁车是用来将高炉熔炼出来的铁水运到炼钢厂倒灌站的专用设备，是钢铁企业铁水运输的主要方式。倾动机构的作用是将混铁车罐体倾翻一定角度，使铁水流出至倒灌站铁水包内，倾动机构作为混铁车罐体倾倒铁水的核心部件，其状态直接影响着混铁车能否安全、顺利地将铁水倒至铁水包中，其安全运行是实现转炉炼钢生产的关键。
3.在实际运行中，混铁车的工位点较多，同一台混铁车需要往返于多台高炉和多个炼钢倒灌站之间，混铁车自身没有独立的电源，其走行机构负责炉体的承重以及在机车的牵引下将罐车牵引至炼钢厂倒灌站，再通过倾动机构上的快接插座与工位点的插头相连接进行取电。且混铁车作业环境比较恶劣，在炼钢厂倒灌站工位点倒铁时，无法进入车上进行测试，日常点检作业，只能对倾动机构进行外观检查，所以，设备故障无法提前预判，设备动态运转状态难以掌握，故障事后维修代价高。
4.另一方面，混铁车倾动设备本身受到高温、灰尘、振动等各方面的影响较大，混铁车倾动系统常见故障及其对倒铁作业的影响有：(1)主、副轴承润滑系统故障，导致摩擦系数增加，进而增加倾动电机的负荷，存在倾动电机过载烧损的隐患。(2)制动打不开，加剧制动片异常磨损，同时也会增加倾动电机的阻力。(3)倾动机构电机、减速箱存在故障。各种故障一旦发生于倒铁过程中，无法使罐体逆向转动来停止铁水倒出作业，将会发生铁水外溢生产事故，对周围设备和操作人员带来严重的安全事故和巨大的经济损失。
5.近年来，随着国家对冶金特种设备安全的关注，一些大型钢铁企业对混铁车的管理和使用也愈加重视，经检索，中国专利cn 2018110604260，申请日为2018年9月12日，发明创造名称为：一种鱼雷型混铁车倾转抱闸的控制方法，该申请案的控制程序由功能块tycc01～tycc07构成；其中：功能块tycc01为“绝对值形成”功能块，功能块tycc02和功能块tycc04均为“数值比较”功能块，功能块tycc03和功能块tycc05均为“脉冲发生器”功能块，功能块tycc06为“或”门，功能块tycc07均为“与”门。该案通过监控倾动电机扭矩变化情况，不断调整使抱闸始终处于受电状态，通过该技术方案使倾动抱闸在对接插头接触不良情况下也能实现脉动式倾动。但该方案仅用于监控快接插座与工位点的插头相连接状态，不能监测倾动系统电机、减速箱及主、副轴承等运行状态。
6.又如，中国专利号：cn 2018106857844，申请日为：2018年6月28日，发明专利名称为：混铁车倾动装置的状态检测装置及方法，该申请案包括倾动装置检测装置、检测控制和数据处理装置、车号读取装置、显示屏、3g信号发送装置及3g网络接收和数据处理服务器，通过对混铁车倾动装置的电机、制动器及油泵的工作电流进行检测，来判断倾动装置运行状态。然而，作为设备状态监测的主要参数——振动，在该案中并未涉及，仅监测了电流这一参数无法对电机、减速箱的轴承、齿轮等故障进行精密分析。


技术实现要素：

7.1.实用新型要解决的技术问题
8.本实用新型的目的在于克服现有技术中，混铁车倾动机构运行状态不能得到很好监测的问题，提供了一种混铁车倾动机构智能监测系统，本实用新型提供的技术方案能够满足混铁车倾动机构设备振动等监测分析的需求。
9.2.技术方案
10.为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
11.本实用新型的一种混铁车倾动机构智能监测系统，包括振动传感器、电流传感器、时间继电器和无源继电器，所述振动传感器检测倾动机构的电动机、减速机的振动数据，所述电流传感器检测倾动机构的电机电流实时数据；电流传感器、振动传感器连接系统服务器，系统服务器连接时间继电器和无源继电器，所述的时间继电器连接无源继电器。
12.更进一步地，所述的振动传感器安装于倾动机构电动机、减速机的轴承座位置。
13.更进一步地，还包括温度传感器，所述的温度传感器安装于倾动机构电动机、减速机的轴承座位置。
14.更进一步地，所述的振动传感器采用温振一体式传感器，该温振一体式传感器安装于倾动机构电动机、减速机的轴承座位置。
15.更进一步地，所述的电流传感器、无源继电器安装于倾动电机供电线路上。
16.更进一步地，所述的温振一体式传感器通过lora无线连接振动-温度采集网关，振动-温度采集网关连接mqtt通讯模块，mqtt通讯模块通过4g/5g网络传输数据至系统服务器。
17.更进一步地，所述的电流传感器通过rs485总线连接电流采集网关，电流采集网关连接mqtt通讯模块，mqtt通讯模块通过4g/5g网络传输数据至系统服务器。
18.更进一步地，在倾动机构罩壳上安装数据采集箱，该数据采集箱包括蓄电池、电流采集网关、振动-温度采集网关、时间继电器和路由器。
19.更进一步地，所述的系统服务器通过无线/有线的方式连接移动式访问终端、固定式访问终端以及报警系统。
20.3.有益效果
21.采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下有益效果：
22.(1)本实用新型的一种混铁车倾动机构智能监测系统，利用倾动电机电流配合延时触发作为判据条件，对振动传感器触发采集，可保证采集的振动数据位于连续运转工况，便于进一步处理分析。
23.(2)本实用新型的一种混铁车倾动机构智能监测系统，通过振动数据分析，可对倾动电机、减速机进行精密故障诊断，及时发现轴承、齿轮、链轮等缺陷。
24.(3)本实用新型的一种混铁车倾动机构智能监测系统，可监控倾动电机电流，通过电流趋势图可初步分析罐体转动阻力是否正常，以便及时检查主、副轴承润滑情况、罐体内壁积渣情况等情况。
附图说明
25.图1为本实用新型的一种混铁车倾动机构智能监测系统的通讯框架图；
26.图2为本实用新型中监测采集设备供电图。
具体实施方式
27.为进一步了解本实用新型的内容，结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
28.实施例1
29.结合图1和图2，本实施例的一种混铁车倾动机构智能监测系统，在倾动机构左右侧电动机、减速机上轴承座位置分别安装传感器，该传感器主要检测振动数据，也可同时检测温度数据作为辅助。因而，可分别在电动机、减速机上轴承座位置安装振动传感器和温度传感器。具体在本实施例中，采用温振一体式传感器。该温振一体式传感器检测左右侧电动机、减速机轴承座振动数据和温度数据，以振动数据分析为主，温度数据用来监控轴承座的温度趋势，遇到轴承温度高，润滑油被烧干的情况，可通过温度监控，防止轴承抱死的故障。
30.振动数据和温度数据通过lora无线上传到振动-温度采集网关，采集网关通过mqtt通讯模块将解析好的温度和振动加速度数据按照mqtt格式进行转换并按照数据编码打包，通过4g/5g网络传输给鱼混铁车倾动机构智能监测系统服务器。
31.在倾动电机供电线路上安装电流传感器和无源继电器，利用电流传感器监测电机电流实时数据，电流数据通过rs485总线分别上传到电流采集网关，电流采集网关通过mqtt通讯模块将解析好的数据按照mqtt格式进行转换并按照数据编码打包，通过4g/5g网络传输给鱼混铁车倾动机构智能监测系统。
32.值得说明的是，由于混铁罐车倾动机构驱动电机只有在倒灌站工位区时才能通过快换插头插座连接通电，混铁车全天进入工作区仅3-4次，一次进入工作区时间为30分钟左右，电机工作方式为操作人员采用电气控制人工操作，电机间歇无序启动，一次启动运行时间最长2分钟，电机工作时间短，有效数据仅为电机启动并保持运行平稳时采集的数据(即倒完铁水回转的时候)，若在工作区全程采集振动数据，数据量太大且会有90％为无效数据，无法通过采集到的振动数据对电机、减速箱进行精密故障诊断。
33.通过分析混铁车倾动机构运行的特点，即倒铁水时处于间歇性短时运转，只有铁水倒完回程时处于连续运转状态，采用现有的振动监测系统无法采集到有效的振动数据。
34.本实施例利用电流传感器监测电机电流实时数据，通过分析电流情况识别倾动机构运转工况并进行采集判定，系统接收电流数据后，通过时间继电器延迟判定来触发无源继电器，进而对温振一体式传感器下发采集指令，例如电流t秒(例如t＝30秒)内一直有正常数据，即可判定电机处于连续运转状态，系统对温振一体式传感器下发此时刻的采集指令，传感器立即采集振动数据、温度数据，并上传数据，若无电流数据或不是连续时刻的电流数据则不下发采集指令，从而保证采集数据准确性。
35.本实施例在倾动机构罩壳上安装数据采集箱，该数据采集箱包括蓄电池、电流采集网关、振动-温度采集网关、时间继电器和路由器，蓄电池为电流采集网关、振动-温度采集网关、时间继电器和路由器供电，保证数据采集的持续稳定进行。且系统服务器通过无线/有线的方式连接移动式访问终端如手机、固定式访问终端在线监测诊断平台以及短信、邮件等报警系统。本实施例能够监控倾动电机电流趋势、判断罐体转动阻力是否正常；利用倾动电机电流配合延时触发作为判据条件，对振动传感器触发采集，可保证采集的振动数据有效性，方便对倾动电机、减速机进行精密故障诊断，对监控混铁车运行状态，指导混铁
车检修具有重要意义。
36.以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。