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煤矿机电设备振动在线监测系统
发布时间:2019-10-16 09:15:09

1、设计背景

煤矿机电设备荷载功率相对较大, 在运行时不可避免地会产生径向跳动及轴向窜动。当煤矿机电设备在转动时,若径向跳动或轴向窜动的幅度过大,则内部结构将因受到较大的冲击而损伤。设备内部结构的损伤往往不能被及时发现,会造成设备带病运转现象。长时间带病运转很容易造成设备损坏, 不仅提高了煤矿机电设备故障率,而且还会引起煤矿中大机电事故,如电动机烧毁、变压器线圈匝间击穿等,严重影响煤矿的安全高效生产。对此,我司设计了一套煤矿机电设备振动在线监测系统,在实际应用中取得了良好的效果。

2、系统结构

煤矿机电设备振动在线监测系统主要由振动传感器、信号处理系统及显示系统三部分组成。

振动传感器主要由传感器盖、配重质量体、压环、弹簧膜片、印制电路板、磁环、密闭空腔等部分组成,如图1 所示。在系统中共计安装两个振动传感器。

信号处理系统主要包括信号输入单元、判断单元和信号输出单元三部分。信号输入单元主要对传感器收集的信号进行转换输入。判断单元对数据进行判断。信号输出单元用于输出指令信号。

显示系统包括显示器和打印机两部分, 主要将设备的振动位置、振动幅度、损坏程度及处理情况在显示屏上实时直观地显示出来,并利用打印机打印出设备振动曲线图。

3、系统工作原理

煤矿机电设备在运转过程中发生振动时, 振动传感器随振动波产生振动。传感器内的配重质量体在振动作用下,带动弹性膜片压缩密闭空腔中的空气,产生压力变化。压力变化被印制电路板上的微机电系统传感器探测到,并以电信号的形式输出。两个振动传感器同时将监测到的数据输入信号处理系统中的信号输入单元。由判断单元处理的数据通过信号输出单元输送至显示系统,由显示系统进行直观显示。

4、系统特点

(1) 结构简单、成本费用低。煤矿机电设备振动监测系统结构简单,便于维护和操作。整套装置仅需0.8万元,成本费用相对较低。

(2) 应用效果好。煤矿机电设备振动监测系统安装在设备内部,实现了设备实时在线振动监测,并可直观反映设备振动情况,解决传统人工监测误差大、效率低等技术难题,具有很好的应用效果。

(3) 应用范围广。煤矿机电设备振动监测系统适用于煤矿中的主要大型机电设备,如采煤机、移动变压器、掘进机等,同时还可在建筑、设备制造等其它领域中进行应用,适用性强。

(4) 由于振动传感器中配重质量体质量相对较重,质量体频繁上下运动对压环损坏较严重,很容易造成压环变形、复位困难,因此对压环需定期进行检测、更换。

(5) 每个振动传感器中安装两个磁铁, 共有两个振动传感器,且与信号处理系统直接连接,造成在运行过程中信号处理系统很容易受磁干扰, 引发信号失真现象,降低设备检测准确度。

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