专利名称：一种用于冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冷却塔风机安全保障装置，特别是一种用于冷却塔风机传动轴故 障的预警报警系统。
背景技术：
现有大型冷却塔风机传动轴故障的报警系统是采用振动参数测定法，其设计思想 是通过振动加速度传感器，在线监测风机运行中的振动加速度值，故障发生时振动参数增 大，振动加速度超过预先设定的上限，报警装置发出报警信号。但是由于传动轴结构形式造 成安装误差大，同时因冷却塔的结构形式和风机配置形式各异，使每台风机正常运转时的 振动参数相差较大，振动情况复杂，难以标定合适的报警上限值，造成实际工作中漏报误报 时有发生。若采用对振动信号进行时域或频域分析的方法，需将采集到的振动信号进行分 析，找到发生故障信号的频谱特征并记录下来，作为样本保存。在监测过程中将采集到信号 的频谱与故障信号的频谱特征进行对比，相似度大的信号即认为发生故障，因每次事故发 生时振动情况的差别可能较大，这样可能使得样本采集不全，在出现没有发生过的事故时 便无法报警，造成漏报。此外，对信号进行时频谱分析需要系统进行大量数据运算，对系统 要求较高，增加监测系统的成本，不利于推广使用。据调查，传动轴甩出都是由于传动轴联轴器的螺栓断裂造成，没有发生传动轴钢 管断裂的情况。分析事故发生后的联轴器发现半联轴器的螺栓孔被扩大，这说明螺栓断裂 前两半联轴器间已产生较大圆周向相对扭转角位移和其他位移，所以只要及时检测到这些 相对位移，及时报警和停机，就可以达到事故预警目的。本实用新型正是基于上述思想而作 出的新型冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于冷却塔风机传动轴故 障的预警报警系统，其可有效预防甩出传动轴事故的发生，具有安全可靠，简单易行，故障 检测系统成本低，易于推广应用的优点。本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的一种用于冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统，包括安装于风机待测部件上的 监控传感器、安装于外围的控制器、继电器及报警装置，其特征在于所述监控传感器由两 电磁传感器及两强力磁铁构成，具体安装结构为，在风机传动轴联轴器的两半联轴器的法 兰外圆周面上各固装一强力磁铁，两磁铁的圆周向位置相距S，在两半联轴器的法兰外圆周 面外部对应两磁铁处固定两电磁传感器；所述控制器为单片机。而且，所述的两磁铁圆周向位置距离S为π R/120, R为联轴器法兰直径。而且，所述的两电磁传感器的圆心连线平行于传动轴轴线。本实用新型的优点和有益效果为1、本预警报警系统采用单片机控制，通过在传动轴的联轴器处安装电磁传感器，实现在联轴器处即将断开时，预设程序控制发出报警或停机，提醒操作人员进行停机处理， 从而预防甩出传动轴事故的发生。2、本预警报警系统采用对联轴器进行监测的方法，可以有效地消除外来信号的影 响，避免采集信号引入噪音信号；通过对重要部件进行监测，可以使监测信号容易获得，避 免进行复杂的数据处理；降低系统成本和安装难度。3、本实用新型结构设计科学合理，经生产实际检验，安全可靠性较高、成本低、便 于使用及维护，是一种理想的冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统，具有良好的推广应 用前景。
图1为本系统传动轴故障监控传感器安装布置图；图2为本系统中控制电路示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不 是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。一种用于冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统，包括安装于风机待测部件上的 监控传感器、安装于外围的控制器、继电器及报警装置。控制器接收监控传感器发出信号， 并通过继电器控制风机电源及报警装置。本系统的创新之处为监控传感器由两电磁传感 器及两强力磁铁构成，具体安装结构为，在风机传动轴1联轴器5的两半联轴器的法兰外圆 周面上各固装一块随联轴器一起旋转的强力磁铁4，两磁铁的圆周向位置相距设定距离S， 两磁铁圆周向位置距离S为JiR/120，R为联轴器法兰直径。风机传动轴旋转时主动半联轴 器上的磁铁在前，被动半联轴器上的磁铁在后。在两半联轴器的法兰外圆周面外部对应两 磁铁处通过安装架3固定两电磁传感器2，安装架可与联轴器外部相邻近的任意固定部件 相固装。两电磁传感器的圆心连线平行于传动轴轴线，以保证信号接收的准确。控制器为 单片机，单片机包括看门狗电路，电源电路、时钟电路及复位电路。报警装置为声光报警。本实用新型的工作原理为风机工作时传动轴每旋转一周，两电磁传感器各接收一次磁脉冲信号。在正常运 转时，传动轴转速η是固定的，由于两磁铁圆周向位置相距S，所以两传感器收到信号会有 一个固定的时间差At，当联轴器螺栓出现磨损即将断裂时，两半联轴器相对圆周向出现位 移，两电磁传感器感应磁脉冲的时间差加大，两个电磁信号分别对应单片机的两个中断输 入，在中断程序中进行时间差的判断，当时间差超过限定值时，由单片机控制继电器切断冷 却塔风机的电源，并通过报警装置发出声、光报警。本实用新型安全可靠、简单易行、使用寿命长、制造和维修成本低，是一种理想的 冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统。
权利要求一种用于冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统，包括安装于风机待测部件上的监控传感器、安装于外围的控制器、继电器及报警装置，其特征在于所述监控传感器由两电磁传感器及两强力磁铁构成，具体安装结构为，在风机传动轴联轴器的两半联轴器的法兰外圆周面上各固装一强力磁铁，两磁铁的圆周向位置相距S，在两半联轴器的法兰外圆周面外部对应两磁铁处固定两电磁传感器；所述控制器为单片机。
2.根据权利要求1所述的用于冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统，其特征在于 所述的两磁铁圆周向位置距离S为π R/120, R为联轴器法兰直径。
3.根据权利要求1所述的用于冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统，其特征在于 所述的两电磁传感器的圆心连线平行于传动轴轴线。
专利摘要本实用新型涉及一种用于冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统，包括安装于风机待测部件上的监控传感器、安装于外围的控制器、继电器及报警装置，其创新点为所述监控传感器由两电磁传感器及两强力磁铁构成，具体安装结构为，在风机传动轴联轴器的两半联轴器的法兰外圆周面上各固装一强力磁铁，两磁铁的圆周向位置相距S，在两半联轴器的法兰外圆周面外部对应两磁铁处固定两电磁传感器；所述控制器为单片机。本实用新型结构设计科学合理，经生产实际检验，安全可靠性较高、成本低、便于使用及维护，是一种理想的冷却塔风机传动轴故障的预警报警系统，具有良好的推广应用前景。
文档编号G08B21/18GK201765671SQ201020288840
公开日2011年3月16日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者陈建平 申请人:天津科技大学