用于监控旋转设备的系统和方法_4

文档序号:8256972阅读:来源:国知局
3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。在一些实施方式中,测量条带34的厚度126可小于约19mm、12.7mm、6.4mm、3.2mm、1.6mm、0.4mm 或更小(例如,约 0.75 英寸、0.5 英寸、0.25 英寸、0.125英寸、1/16英寸、1/64英寸或更小)。测量条带34的质量对于固定测量条带34的旋转系统10或旋转部件(例如,轴16)的质量和惯性可具有可忽略的影响。例如,测量条带34的质量可小于固定测量条带34的旋转系统10或旋转部件(例如,轴16)的质量的0.01%、0.1%、1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。因此,测量条带34的质量对于旋转系统10的转子动力学响应可具有基本可忽略的影响。
[0051]图4示出了测量条带34的结构的实施方式。在一些实施方式中,测量条带34由材料的片材130 (例如,轧制片材)形成,片材130包括但不限于铝、钢、不锈钢、塑料及其任一组合。测量条带34可经由等离子切割机、喷水管、激光、机床(例如,铣刀)从片材130上切割而成。在一些实施方式中,测量条带34由片材130压印而成。测量条带34可被形成为使得条带长度132大致等于固定条带34的旋转部件(例如,驱动器14、轴16、负载18)的周长。图4中以虚线示出的一个或更多个窗口 26可通过向测量条带34添加材料或从测量条带34中移除材料而形成在测量条带34上。在一些实施方式中,窗口 26可以是部分或全部通过测量条带34的厚度126的凹部。窗口 26可经由等离子切割机、水喷射、激光、冲模(例如,经由压印工艺)、或机床(例如,铣刀)或其任一组合形成。如上所述,窗口 26可还包括测量条带34的凸起部分、测量条带34的以不同方式传导的部分或者测量条带34的以不同方式织构的部分、或其任一组合。窗口 26可具有多种几何结构,这些几何结构包括但不限于点、裂缝、圆、椭圆、三角、四边形(例如,正方形、矩形、平行四边形、梯形)、五边形、六边形或多边形、或其任一组合。如上所述,在旋转部件的周围安装时,窗口 26的边缘可平行于轴线20或相对于轴线20倾斜。当将测量条带34从片材130和一个或更多个窗口 26的结构上移除时,测量条带34可被成形(弯曲)成旋转部件的大致形状(例如,环形测量条带34)。
[0052]本发明的技术效果包括测量条带34可由一件材料(例如,轧制片材130)形成并且可被从轴向方向或径向方向固定至旋转部件的轴向位置104,由于测量条带34的尺寸和质量导致其对于旋转部件的转子动力学响应具有最小的影响。测量条带34的单元式结构、尺寸和易弯曲性可使得技术人员能够与旋转系统的对开机加工轮或机加工轴的安装相比以较少的时间、较少的付出和/或较低的成本来安装测量条带34。与精确机加工具有预期公差等级的轴16和/或机加工对开轮相比,技术人员可以较低的成本利用多种工具和工艺在测量条带34上形成满足同一预期公差等级的窗口 26。如本文中所述的一个或更多个测量条带34可被用于确定旋转系统的一个或更多个运行参数,该运行参数包括但不限于旋转速度、未旋转、不均匀膨胀、旋转方向的改变、速度的改变、扭矩、扭矩的改变、扭转振动或其任一组合。
[0053]本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明,并且也使所属领域的任何技术人员能够实施本发明,包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何包含的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定,并且可以包括所属领域的技术人员想到的其它示例。这样的其它示例旨在处于权利要求书的范围内,只要它们具有与该权利要求书的文字语言没有区别的结构元件,或者只要它们包括与该权利要求书的文字语言无实质区别的等效结构元件。
【主权项】
1.一种系统,包括: 第一单元式测量条带,所述第一单元式测量条带构造成在第一轴向位置处被固定在旋转部件的周围,其中,所述第一单元式测量条带包括第一组一个或更多个窗口,所述第一组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成在所述第一轴向位置处对应于所述旋转部件的第一相应的切向位置,并且所述第一组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成能够经由第一传感器探测到。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一单元式测量条带包括第一长度,所述第一长度大致等于所述旋转部件的周长。
3.根据权利要求1所述的系统,包括一个或更多个卡箍,所述一个或更多个卡箍构造成将所述第一单元式测量条带固定在所述旋转部件的周围,其中,所述一个或更多个卡箍中的每一个卡箍都包括紧固件。
4.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一组一个或更多个窗口包括第一窗口,所述第一窗口构造成识别所述旋转部件的基准位置,并且所述第一窗口不同于所述第一组一个或更多个窗口中的其它窗口。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述第一组一个或更多个窗口包括位于所述第一单元式测量条带中的一个或更多个凹部、所述一个或更多个凹部的一个或更多个边缘、所述第一单元式测量条带的一个或更多个凸起部分、一个或更多个织构结构、所述一个或更多个凸起部分的一个或更多个边缘、或其任一组合。
6.根据权利要求1所述的系统,包括第二单元式测量条带,所述第二单元式测量条带在第二轴向位置处被固定在所述旋转部件的周围,其中,所述第二单元式测量条带包括第二组一个或更多个窗口,所述第二组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成在所述第二轴向位置处对应于所述旋转部件的第二相应的切向位置,并且所述第二组一个或更多个窗口构造成能够经由第二传感器探测到。
7.根据权利要求1所述的系统,包括所述第一传感器,其中所述第一传感器包括涡流传感器、电容传感器、磁阻传感器或其任一组合。
8.一种系统,包括: 第一单元式测量条带,所述第一单元式测量条带构造成在第一轴向位置处被固定在旋转部件的周围,其中,所述第一单元式测量条带包括第一组一个或更多个窗口,并且所述第一组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成在所述第一轴向位置处对应于所述旋转部件的第一相应的切向位置; 第一传感器,所述第一传感器构造成至少部分地基于所述第一传感器从径向方向探测到所述第一组一个或更多个窗口中的每一个窗口的时间来传送第一运行反馈;以及 控制器,所述控制器联接至所述第一传感器并且构造成至少部分基于所述第一运行反馈确定所述旋转部件的运行参数。
9.根据权利要求8所述的系统,其中所述运行参数包括旋转方向、旋转速度、不均匀膨胀、扭转振动或其任一组合。
10.根据权利要求8所述的系统,其中所述第一组一个或更多个窗口包括第一窗口,所述第一窗口相对于所述旋转部件的轴线是倾斜的,并且所述控制器构造成至少部分地基于与所述第一窗口相对应的第一运行反馈确定所述旋转部件的不均匀膨胀。
11.根据权利要求8所述的系统,其中所述第一组一个或更多个窗口包括第一窗口和第二窗口,并且所述运行参数包括旋转方向的改变、旋转速度的改变、不均匀膨胀的改变、扭转振动的改变、或其任一组合。
12.根据权利要求8所述的系统,包括: 第二单元式测量条带,所述第二单元式测量条带构造成在第二轴向位置处被固定在所述旋转部件的周围,其中,所述第二单元式测量条带包括第二组一个或更多个窗口,并且所述第二组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成在所述第二轴向位置处对应于所述旋转部件的第二相应的切向位置;以及 第二传感器,所述第二传感器构造成至少部分地基于所述第二传感器探测到所述第二组一个或更多个窗口中的每一个窗口的时间来传送第二运行反馈; 所述控制器联接至所述第二传感器并且构造成至少部分地基于所述第二运行反馈确定所述旋转部件的运行参数,所述运行参数包括所述旋转部件上的处于所述第一轴向位置与所述第二轴向位置之间的扭转角度、所述旋转部件上的处于所述第一轴向位置与所述第二轴向位置之间的扭矩或其任一组合。
13.根据权利要求8所述的系统,包括一个或更多个卡箍,所述一个或更多个卡箍构造成将所述第一单元式测量条带固定在所述旋转部件的周围,其中,所述一个或更多个卡箍中的每一个卡箍都包括紧固件。
14.根据权利要求8所述的系统,其中所述第一传感器包括涡流传感器、电容传感器、磁阻传感器或其任一组合。
15.一种方法,包括: 利用在第一轴向位置处固定在旋转部件的周围的第一单元式测量条带确定所述旋转部件的运行参数,其中,所述第一单元式测量条带包括第一组一个或更多个窗口,所述第一组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成在所述第一轴向位置处对应于所述旋转部件的第一相应的切向位置,并且所述第一组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成能够经由第一传感器径向地探测到。
【专利摘要】一种系统,包括第一单元式测量条带,第一单元式测量条带构造成在第一轴向位置处固定在旋转部件的周围。第一单元式测量条带包括第一组一个或更多个窗口,第一组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成在第一轴向位置处对应于旋转部件的第一相应的切向位置,并且第一组一个或更多个窗口中的每一个窗口构造成能够经由第一传感器探测到。
【IPC分类】G05B19-418
【公开号】CN104570998
【申请号】CN201410573656
【发明人】V. 詹森 R., T. 黑奇 C., K. 萨默斯 S.
【申请人】通用电气公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月23日
【公告号】DE102014114990A1, US20150107342
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