CN107015579B - 用于处理振动机器部件的动态特性的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于处理振动机器部件的动态特性的方法和装置。本发明的实施例涉及一种由用于处理振动机器部件(105)的动态特性的分析装置(110)所执行的方法。所述分析装置(110)实时监控机器部件(105)的振动。当机器部件(105)的振动低于并接近阈值时，所述分析装置(110)提供机器部件(105)的振动低于并接近阈值的实时指示。所述分析装置(110)基于振动低于并接近阈值，获得机器部件(105)的动态特性，所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度。

Description

用于处理振动机器部件的动态特性的方法和装置

技术领域

本发明的实施例总体上涉及一种分析装置、一种由分析装置执行的方法、一种系统和由所述系统执行的方法。更具体地说，本发明的实施例涉及处理振动机器部件的动态特性。

背景技术

机器部件在操作中会经受磨损和损害。磨损和损害可能是由各种因素(例如，振动、过载等)所导致的。在很多情况下，不期望有振动，这是由于振动浪费能量并产生不希望的声音。例如，通常不期望机器、引擎、电机或任何机械装置在操作中有振动。这种振动可能是由于旋转部件中的失衡、机器部件中不均匀的摩擦、重量、水分、张力、齿轮齿的啮合等所导致的。

可使用振动传感器检测和监控机器部件当它们正在操作时所遭受的振动。当维修人员分析来自振动传感器的数据时，他们可检测到机器部件发生故障。来自振动传感器的振动数据通常作为针对机器中的每个机器部件的图表显示给维修人员，其中，高峰可表示机器部件已发生故障。基于振动数据的分析，维修人员可计划和安排对包括已经发生故障的机器部件的机器的下一步维修。

当机器部件已发生故障时，整个机器可能需要停机，以便维修人员维修或更换故障部件。关闭机械、执行维修或更换并开启机器可能会耗费大量时间。

发明内容

本文中的实施例的目的在于消除以上缺点中的至少一个缺点并提供对振动机器部件的增强处理。

根据第一方面，所述目的通过由用于处理振动机器部件的动态特性的分析装置所执行的方法实现。所述分析装置实时监控机器部件的振动。当机器部件的动态特性低于并接近阈值时，所述分析装置提供机器部件的振动接近阈值的实时指示。所述分析装置基于振动低于并接近阈值的振动数据获得机器部件的动态特性。所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度。

根据第二方面，所述目的通过由用于处理振动机器部件的动态特性的分析装置实现。所述分析装置被设置为实时监控机器部件的振动。所述分析装置还被设置为当机器部件的振动低于并接近阈值时，提供机器部件的振动低于并接近阈值的实时指示。所述分析装置被设置为基于振动低于并接近阈值获得机器部件的动态特性。所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度。

根据第三方面，所述目的通过由用于处理振动机器部件的动态特性的系统所执行的方法实现。振动传感器实时感测机器部件的振动。振动传感器将来自振动传感器的振动数据提供给分析装置。分析装置基于来自振动传感器的振动数据实时监控机器部件的振动。分析装置提供当机器部件的动态特性低于并接近阈值时机器部件的振动接近阈值的实时指示。分析装置基于振动低于并接近阈值，获得机器部件的动态特性。所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度。

根据第四方面，所述目的通过由用于处理振动机器部件的动态特性的系统实现。振动传感器被设置为实时感测机器部件的振动。振动传感器还被设置为将来自振动传感器的振动数据提供给分析装置。分析装置被设置为基于来自振动传感器的振动数据，实时监控机器部件的振动。分析装置被设置为当机器部件的动态特性低于并接近阈值时，提供机器部件的振动接近阈值的实时指示。分析装置被设置为基于振动低于并接近阈值，获得机器部件的动态特性。所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度。

由于提供了机器部件的振动低于并接近阈值的实时指示，所以可在发生故障之前实时检测并维护机器部件，也就是说，改善了对机器部件的处理。

本文的实施例提供许多优点，其中，这些示例的非穷举的列表如下：

由于所述指示指出机器部件具有接近阈值的动态特性，所以在发生故障之前检测出机器部件的不利状态。使用该指示，本文中的实施例具有如下优点：可在故障发生之前控制不利状态，即，避免机器部件发生故障。

由于可以避免机器部件发生故障，所以本文中的实施例的另一优点在于：可延长机器部件的使用寿命。

本文中的实施例的另一优点可以是包括所述机器部件的机器可增加其产量，这是因为可在发生故障之前检测并控制机器部件的不利状态，也就是说，机器不需要为了更换任何发生故障的部件而不得不停机。

本文中的实施例不限于以上提到的特征和优点。本领域技术人员将在阅读以下具体实施方式时意识到其它特征和优点。

附图说明

现在将通过参照在示出实施例的附图，在以下具体实施例中更详细地进一步描述本文中的实施例，在附图中：

图1是示出系统的示意框图；

图2是示出方法的实施例的信号图；

图3a至图3b是被实时监控的振动数据的示例；

图4是造纸机的网部(wire section)的示例的示意图；

图5是示出方法的实施例的流程图；

图6是示出分析装置的示例的示意框图；

图7是示出方法的实施例的示意框图。

所述附图不需要按比例缩放，为了清楚起见，某些特性的尺寸可被夸张化。重点在于说明本文中的实施例的原理。

具体实施方式

图1是示出包括机器101的系统100的示意框图。机器101包括至少一个机器部件105。机器101可以是例如输送机(conveyor)、水力涡轮机(water turbine)、风力涡轮机(wind turbine)、磨机(mill)等。机器101可适用于纸浆造纸工业、石油天然气工业、发电、金属加工、采矿、食品和饮料工业等。在机器101是输送机的示例中，机器部件105可以是例如滚筒或辊。在机器101是水轮机的示例中，机器部件105可以是例如轴承或联轴器(coupling)。术语元件、部件和构件可与本文中的术语部件互换使用。机器101可包括一个或多个机器部件105。在本文的实施例中，机器部件105是在操作期间会激励共振的任何固定的、旋转的、振荡的或线性的部件。

振动传感器108与机器部件105相关，例如，振动传感器108可直接连接到机器部件105，振动传感器108能以距离机器部件105特定距离的方式连接到机器部件105，或者振动传感器108可连接到一个以上的机器部件105等。振动传感器108可被描述为：设置为机器部件105在操作时(即，机器部件在移动时)实时感测机器部件105的振动的装置。振动可被描述为：例如相对于机器部件105中的平衡点发生的共振。振动传感器108可设置为感测机器部件105中的周期性振动、随机振动或周期性振动和随机振动两者。振动传感器108可以是例如(以m/s²为单位测量振动的)加速计、(以m/s或mm/s为单位测量振动的)速率传感器、速度传感器、位置传感器等。

分析装置110设置为与振动传感器108进行实时通信。分析装置110可以是例如固定计算机、手持计算机、移动电话、平板计算机等。分析装置110设置为处理并还可能显示与由振动传感器108获得的振动数据相关联的信息。分析装置110可以是连续监控(CoMo)装置或系统。

应注意，包括在系统100中的单元之间的通信链接可以是(包括有线链接或无线链接的)任何适合类型的链接。链接可按照本领域技术人员所理解的根据层的类型和级别(例如，如开放系统互连(OSI)模型所指示的)使用任何合适的协议。

现在将参照图2中的信号图描述根据某些实施例所述的、用于处理运动中的机器部件105的动态特性的方法。

图2中的方法包括以下步骤中的至少某些步骤，除了以下描述的顺序，这些步骤还可按照其它适合的顺序实施。

步骤201

机器101和机器部件105处于操作状态。当机器部件105处于操作状态时，机器部件105可按照线性方式、旋转方式或者线性方式和旋转方式两者移动。

步骤202

振动传感器108实时感测机器部件105中的振动。所述感测步骤可至少在机器部件105处于操作状态时被持续执行。可沿径向、轴向或径向和轴向两者执行振动感测步骤。振动传感器108可靠近待监控的对象(例如，机器部件105)而被放置。例如，具有振动传感器108的轴承壳体相对于机器部件105的移动被轴向或径向地布置。

步骤203

振动传感器108将表示实时振动数据的信息提供到分析装置110。可通过将数据持续地发送到分析装置110提供信息。该信息可以是真实的实时振动数据，或者该信息可以是关于发现振动数据的地点(例如，当振动数据被存储在外部存储装置中时)的信息。分析装置110从振动传感器108获得实时振动数据。术语“实时振动数据”是指在由振动传感器108感测到振动的同时被发送到分析装置110的振动数据。

步骤204

分析装置110从步骤203接收实时振动数据并监控振动数据。对实时振动数据执行实时监控步骤，也就是说，并非在由振动传感器108感测到振动之后例如数小时或一天执行监控步骤。

步骤205

当分析装置110实时监控振动数据时，分析装置110可检测到振动数据正在接近阈值或振动数据正在远离阈值(即，在距离阈值的可接受距离内)。该阈值与引起机器部件发生故障的振动量相关。这表示：如果振动已经到达该阈值或在该阈值之上，则机器部件已经发生故障。当振动正接近阈值时，可表示，机器部件105在不利状态下运行，也就是说，还没有任何机器部件发生故障，但是在没有任何对策的情况下使机器部件105在长期不利状态下运行可能导致这种故障。例如，在输送机中的滚筒中，10mm/s的振动可以是阈值。当振动正接近阈值10mm/s时，即，在7mm/s和8mm/s之间时，机器部件105在不利状态下运行，并且需要采取行动以避免故障。

在图3a和图3b中看到振动数据的某些代表性示例。在图3a中，x轴表示秒为单位测量的时间，y轴表示mm/s为单位测量的受监控振动。连续水平线表示阈值(Th)，当振动已到达阈值或在阈值以上时，机器部件已经发生故障。表示为d的、在虚线与实线之间的距离表示振动何时接近阈值。图3b示出了受监控的振动数据的另一个示例，其中，振动由圆的阴影部分表示。当圆的阴影部分接近填充圆的一半时，振动接近阈值并且机器部件105在不利状态下运行。当圆的阴影部分填充圆的一半或更多时，机器部件发生故障。

步骤206

当分析装置110已检测出当前振动接近阈值时，分析装置110提供振动接近的指示。例如图3中的d所示，当振动在距离阈值的特定距离内时，振动接近阈值。当振动接近阈值时，指示机器部件105在不利状态下运行。

这种指示可作为可视或可听的警报信号提供给维修人员。基于所述指示，维修人员可确定为了使机器部件105摆脱该不利状态是否应采取行动以及应该采取什么行动。该指示还可以作为触发信号提供给在步骤207中获得动态特性的分析装置110的部件。

步骤207

分析装置110基于振动数据、机器101和部件设计以及机器操作状态(例如，当振动数据低于并接近阈值时)获得机器部件105的动态特性。这也可被描述为将振动数据转换为动态特性。动态特性的改变影响所述振动与所述阈值的接近程度。动态特性可被称作动态应力(dynamic stress)。

当振动数据低于阈值并远离阈值(即，振动不接近阈值)时以及当振动处于阈值并高于阈值时，也可获得动态特性。这些情况的动态特性可以用于连续控制载荷(低载荷表示长寿命，高载荷表示机器部件105的寿命缩短)。

当涉及机器组件105的振动的原因中的任何原因时，可使用术语“动态特性”。因此，监控机器部件105中的振动可指示：部件105以及还可能是整个机器101处于不利状态。

可通过执行例如机器部件105以及还可能是整个机器101的模态分析获得动态特性。还可以使用有限元法(FEM)对例如机器101中的所有机器部件105执行这种模态分析的验证。FEM的结果提供了基于振动数据确定每个机器部件105的动态特性的计算模型。根据这种计算模型，所监控的实时振动数据可被转换为针对机器101中的每个机器部件105的动态特性。除了以上描述的模态分析和FEM，还可使用任何其它适合的计算方法。

模态分析是这样一种振动分析：即振动由其固有频率和振动模式表示。模态分析是一种用于分析和解释例如来自振动传感器108的振动数据的有效方法。

FEM可被描述为一种可用于验证分析的前提和结论的有效性的技术。总的来说，FEM包括这样的方法：对在多个子域上的若干简单元素方程(称为有限元素(一个有限元可由机器部件105表示))进行联立以近似出在大域(最大域可由整个机器101表示)上的更复杂方程。

动态特性可被称作处理参数，可以是例如机器部件105的湿度、张力、转数等。获得的这些示例中的哪一种示例取决于机器部件105的类型。例如，如果机器部件105是在输送机中的转轮，则动态特性之一可以是转数。

在某些实施例中，动态特性可以通过从专用于将振动数据转换为动态特性的、专用且独立的装置接收而获得。

当获得动态特性时，这些动态特性对于维修人员而言例如可实时在显示器上显示(例如，如图4所示，这将在稍后更详细地进行描述)，或者这些动态数据可在分析装置110内使用以便启动在下面步骤208中的动态特性的控制。

根据机器部件105的动态特性的知识，可确定机器部件105以及还可能是机器101所承受的载荷的量，以便检测、指示并启动降低载荷。如上所述，可使用来自FEM的计算模型确定载荷。

动态特性还可用于确定机器部件105以及还可能是机器101的使用寿命。例如，当已经确定了机器部件105所承受的载荷的量时，该载荷的量可用于确定使用寿命。该使用寿命可由在承受特定载荷的机器部件105的操作小时数或转数表示。

可使用适当的计算方法确定所述使用寿命。例如，如果机器部件105是轴承，则可使用以下等式确定使用寿命：

其中，L₁₀表示以百万转为单位测量的基本额定寿命(90％可靠性)。特定轴承的基本额定寿命L₁₀基于国际标准化组织(ISO)281的基本动定载荷(basic dynamic loadrating)。C表示以公斤牛顿(kN)测量的基本动定载荷，P表示以牛顿(N)为单位测量的相等动态轴承载荷，p表示使用寿命方程式的指数(例如，对于滚珠轴承为3，对于滚子轴承为10/3等)。

步骤208

基于振动接近阈值的指示，分析装置110可启动对步骤207获得的动态特性的控制。所述控制能以多种方式被启动，例如，分析装置110或维修人员确定并执行对动态特性的控制。该控制可优选在已经提供指示之后立即启动或者在已经提供指示之后至少在最短可能延迟内启动。尽快执行对动态特性的控制的好处在于，避免机器部件105的振动到达或超过阈值，即，避免机器部件发生故障。

例如，当维修人员已经访问动态特性时，他们可确定特性中的哪些特性应被控制以及它们的受控程度，以便消除机器部件105的不利状态。在另一示例中，分析装置110可本身使用动态特性以确定特性中的哪些特性应被控制或者以哪种方式控制这些特性。分析装置110或维修人员可执行对动态特性的实际控制。作为动态特性的控制结果，机器部件105可能不在运行或在不利状态下操作，而没有会使机器部件发生故障的紧迫风险。

根据振动指示和动态特性，还可检测出机器部件105发生故障的开始。

图4示出机器101是造纸机的网部的示例的示意图。详细来说，图4示出所提供的受监控的全部造纸机部件105的振动的指示。图4中的示例可看作例如维修人员可在显示器上看见的屏幕截图。针对每个机器部件105(例如，转轮或筒)，提供实时受控的振动的指示。在图4所示的示例中，所述指示被设置为针对每个机器部件105的圆形图。每个圆形图可被划分为十(10)个部分。阴影区域表示受监控的振动。当阴影区域覆盖所有区域时，指示机器部件已经发生故障。换言之，机器部件发生故障的阈值是所有区域都被阴影区域覆盖的时候。例如，在用标号401表示的圆形图中，阴影区域指示振动近似涵盖十分之三的区域，即，振动低于阈值并完全远离阈值。在用标号403表示的圆形图中，阴影区域近似涵盖了十分之八(8)的区域，即，振动低于阈值但接近阈值。用标号403表示的圆形图提供振动低于并接近阈值的指示，也就是说，圆形图403表示的机器部件105在不利状态下运行。不利状态会导致维修人员将控制圆形图403表示的机器部件105的动态特性。用标号405表示的圆形图中，阴影区域涵盖了十个以上区域，也就是说，由圆形图405表示的机器部件有缺陷。

当维修人员或分析装置110意识到振动接近阈值(例如，圆形图403)时，图4中所示例出的指示使得有可能以不会导致机器部件的不利的共振状态的方式运行机器101和机器部件105成为可能。根据图4中指示的示例，根据振动监控提供每个机器部件105的完整概况，并且由此可控制机器101中的共振状态。

现在将从分析装置110的角度描述上述方法。图5是描述由分析装置110执行的本方法的流程图。用于处理振动机器部件105的动态特性的方法包括由分析装置110执行以下步骤中的至少某些步骤，这些步骤可按照不同于下面描述的任何合适的顺序执行：

步骤501

该步骤对应于图2中的步骤204。分析装置110实时监控机器部件105的振动。机器部件105可按照线性方式和旋转方式中的至少一种方式移动进行振动。

步骤502

该步骤对应于图2中的步骤206。当机器部件105的振动在低于并接近阈值时，分析装置110提供机器部件105的振动低于并接近阈值的实时指示。可通过例如将实时指示显示在显示器上(例如，维修人员正在监控的显示器)提供实时指示，或者所述指示可被提供给系统100中的控制单元，该控制单元设置为控制机器部件105的动态特性，使得振动低于并远离阈值等。

当振动低于并接近阈值时，机器部件105可能在不利状态下运行。当振动已达到阈值或者在阈值以上时，机器部件105可能已经发生故障。

步骤503

该步骤对应于图2中的步骤207。分析装置110基于振动低于并接近阈值获得机器部件105的动态特性。动态特性的改变影响振动接近阈值的程度。这也可被描述为基于振动数据获得动态特性。

动态特性可能与机器部件105的湿度、速度、温度、张力中的至少一项相关联。

步骤503a

该步骤是步骤503的子步骤。分析装置110可执行对机器部件105的模态分析。

步骤503b

该步骤是步骤503的子步骤，该步骤可在步骤503a之后执行。分析装置110可使用FEM验证模态分析。

步骤504

该步骤对应于图2中的步骤208。基于实时指示，分析装置110可通过改变机器部件105的动态特性启动对机器部件105的实时控制。可通过例如将触发指令发送到(被设置为控制机器部件105的动态特性的)控制单元来启动实时控制，或者可通过将消息提供给维修人员以便他们控制机器部件105。

步骤505

基于动态特性，分析装置110可确定机器部件105所承受的载荷的量。

步骤506

基于确定的载荷，分析装置110可确定机器部件是否过载。

步骤507

分析装置110可在机器部件105过载时启动实时载荷减小(real-time loadreduction)。

步骤508

基于动态特性，分析装置可获得指示机器部件105的使用寿命的信息。

为了执行图2和图5中示出的用于处理振动机器部件105的动态特性的方法步骤，分析装置110可包括如图6所示的布置。为了执行图2和图5中示出的用于处理振动机器部件105的动态特性的方法步骤，分析装置110设置为例如经由监控模块601实时监控机器部件105的振动。监控模块601也可被称作监控单元、监控装置、监控电路、用于监控的装置等。监控模块601可以是分析装置110的处理器603。机器部件105可设置为按照线性方式和旋转方式中的至少一种方式移动。

分析装置110还可设置为例如经由提供模块605在机器部件105的振动低于并接近阈值时提供机器部件105低于并接近阈值的实时指示。提供模块605还可被称作提供单元、提供装置、提供电路、用于提供的装置等。提供模块605可以是分析装置110的处理器603。机器部件105可设置为在当振动低于并接近阈值的不利的共振状态下运行。当振动已经到达或在阈值以上时，机器部件可能已经发生了故障。

分析装置110设置为例如经由获得模块608基于振动低于并接近阈值获得机器部件105的动态特性。动态特性的改变影响振动接近阈值的程度。获得模块608还可称作获得单元、获得装置、获得电路、用于获得的装置等。获得模块608可以是分析装置110的处理器603。动态特性可与机器部件105的湿度、速度、温度、张力中的至少一个相关。

分析装置110可设置为例如经由启动模块610基于指示，通过改变机器部件105的动态特性启动对机器部件105的实时控制。启动模块610也可被称作启动单元、启动装置、启动电路、用于启动的装置等。启动模块610可以是分析装置110的处理器603。

分析装置110可设置为经由执行模块613执行对机器部件105的模态分析。执行模块613还可被称作执行单元、执行装置、执行电路、用于执行的装置等。执行模块613可以是分析装置110的处理器603。

分析装置110可设置为例如经由验证模块615使用FEM对模态分析进行验证。验证模块615还可被称作验证单元、验证装置、验证电路、用于验证的装置等。验证模块615可以是分析装置110的处理器603。

分析装置110可设置为例如经由确定模块618基于动态特性确定机器部件105承受的载荷的量。确定模块618还可被称作确定单元、确定装置、确定电路、用于确定的装置等。确定模块618可以是分析装置110的处理器603。

分析装置110可设置为例如经由确定模块618基于确定的载荷确定机器部件105是否过载。

分析装置110可设置为例如经由启动模块610当机器部件105过载时启动实时载荷减少。

分析装置110可设置为例如经由获得模块608基于动态特性获得指示机器部件105的使用寿命的信息。

分析装置110可设置为例如经由发射模块620将信息和数据发送到系统100中的其它单元，例如，振动传感器108、机器部件105、控制单元等。发射模块620还可被称作发射单元、发射装置、发射电路、用于发射的装置、输出单元等。发射模块620可以是发射器、收发器等。发射模块620可以是系统100的分析装置110的无线发射器。发射模块620可以是获得模块608。

分析装置110可设置为例如经由接收模块623从系统100中的其它单元(例如，振动传感器108、机器部件105、控制单元等)接收信息和数据。接收模块623还可被称作接收单元、接收装置、接收电路、用于接收的装置、输入单元等。接收模块623可以是接收器、收发器等。接收模块623可以是系统100的分析装置110的无线接收器。接收模块623可以是提供模块605。

分析装置110还可包括存储器625，存储器625包括一个或多个存储单元。存储器625被设置为用于存储当在分析装置110中执行时的数据、接收的数据流、功率等级测量结果(power level measurement)、振动数据、动态特性、控制数据、分析数据、指示载荷的信息、过载信息、指示使用寿命的信息、移动信息、阈值、时间周期、配置、安排和执行本文中的方法的应用。存储器625包括由处理器603执行的指令。

本领域技术人员将理解，以上描述的监控模块601、提供模块605、获得模块608、启动模块610、执行模块613、验证模块615、确定模块618、发射模块620和接收模块623可涉及模拟电路和数字电路的组合和/或使用(例如，存储在存储器中的)软件和/或固件配置的一个或多个处理器，所述软件和/或固件在当由诸如处理器603之类的一个或多个处理器执行时，按照如上所述方式执行。这些处理器中的一个或多个处理器以及其它数字硬件可被包括在单个专用集成电路(ASIC)，或者若干处理器和其它数字硬件可分布在若干个分离的部件之间，无论是单独包装还是组装成片上系统(SoC)都是如此。

现在将从系统100的角度描述以上所述的方法。图7是描述由系统100执行的方法的流程图。用于处理振动机器部件105的动态特性的方法包括由系统100执行的以下步骤中的至少某些步骤，这些步骤可按照不同于下面描述的任何合适的顺序执行：

步骤701

该步骤对应于图2中的步骤202。振动传感器108实时感测机器部件105的振动。

步骤702

该步骤对应于图2中的步骤203。振动传感器108将振动数据提供给分析装置110。

步骤703

该步骤对应于图2中的步骤204和图5中的步骤501。分析装置110基于来自振动传感器108的振动数据实时监控机器部件105的振动。

步骤704

该步骤对应于图2中的步骤206和图5中的步骤502。当机器部件105的动态特性低于并接近阈值时，分析装置110提供机器部件105的振动接近阈值的实时指示。

步骤705

该步骤对应于图2中的步骤207和图5中的步骤503。分析装置110基于振动低于并接近阈值获得机器部件105的动态特性。动态特性的改变影响了振动接近阈值的程度。

为了执行图2、图5和图7中示出的用于处理振动机器部件105的动态特性的方法步骤，系统100可包括图1中所示的布置。为了执行图2、图5和图7中示出的用于处理振动机器部件105的动态特性的方法步骤，系统100设置为例如经由振动传感器108实时感测机器部件105的振动。

系统100设置为例如经由振动触感器108将振动数据提供给分析装置110。

系统100设置为例如经由分析装置110基于来自振动传感器108的振动数据实时监控机器部件105的振动。

系统100设置为例如经由分析装置100当机器部件105的动态特性低于并接近阈值时提供机器部件105的振动接近阈值的实时指示。

系统100设置为例如经由分析装置110基于振动低于并接近阈值获得机器部件105的动态特性，其中，动态特性的改变影响振动接近阈值的程度。

计算机程序可包括以下指令，即在至少一个处理器(例如，图6中示出的处理器603)上执行该指令时，使至少一个处理器实现图2中的方法步骤201至208、图5中的方法步骤501至508和图7中的方法步骤701至705中的至少某些步骤。载体可包括计算机程序，所述载体可以是电子信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质中的一个。

根据本文中的实施例，机器部件105的实时振动数据和动态特性能够提高与机器101和机器部件105相关联的操作参数和处理参数。这些参数可以是例如转数、线或带的张力、重量、含水量等。执行所述操作以避免机器101和机器部件105长时间在不利的共振状态下运行，此种长时间在不利的共振状态下运行会导致机器101、机器部件105和机器101生产的最终产品的质量问题。

综上所述，本文中的实施例提供一种实时监控振动数据并实时校正动态特性(例如，处理参数)以避免机器中的机器部件长时间处于不利状态的系统。可在机器部件进入不利状态时执行校正。对机器部件的动态特性进行分析以将处理校正为使得机器部件不过载。本文中的实施例可适用的机器101的示例是造纸机、磨机、输送机等。动态特性的示例是含水量、速度、温度、张力等。与机器部件105的正常动态行为的偏差可用于识别机器部件105发生故障的开始。

本文中的实施例并不限于以上描述的实施例。可使用各种可变形式、修改和等同形式。因此，以上实施例不应理解为对通过权利要求限定的实施例的范围进行限制。

应当强调的是，当在本说明书中使用术语“包括”时，指的是存在所述的特征、整体、步骤或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它的特征、整数、步骤、部件或其组合。还应当注意，这些元素之前的词语“一”不排除存在多个这样的元素。

在本文中使用的术语“被配置为”也可称作“被布置为”、“设置为”、“能够”或“可操作”。

还应当强调的是，在权利要求中限定的方法的步骤在不脱离本文中的实施例的情况下可按照与这些步骤在权利要求中出现的顺序不同的其它顺序执行。

Claims (18)

1.一种由用于处理振动机器部件(105)的动态特性的分析装置(110)所执行的方法，所述方法包括：

实时监控所述机器部件(105)的振动(204、501)；

当所述机器部件(105)的振动低于并接近阈值时，提供所述机器部件(105)的振动低于并接近阈值的实时指示(206、502)；

响应于所述实时指示，通过将振动数据转换为动态特性来获得所述机器部件(105)的动态特性(207、503)，所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度；

基于所述动态特性，确定所述机器部件(105)所承受的载荷的量；

当所述机器部件所承受的载荷的量被确定后，所述载荷的量被用于确定所述机器部件的寿命；以及

基于所述指示，通过改变所述机器部件(105)的动态特性启动对所述机器部件(105)的实时控制(208、504)；

其中，所述动态特性与所述机器部件(105)的湿度、速度、温度、张力中的至少一项相关联，以及通过改变所述机器部件的湿度、速度、温度、张力中的至少一项来启动对所述机器部件的实时控制。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述振动低于并接近阈值获得所述机器部件(105)的动态特性(207、503)的步骤还包括：

执行所述机器部件(105)的模态分析(503a)；以及

使用有限元法FEM对所述模态分析进行验证(503b)。

3.如权利要求1至2中的任一项所述的方法，还包括：

基于所确定的载荷，确定所述机器部件(105)是否过载(506)。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

当所述机器部件(105)过载时，启动实时载荷减少(507)。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的方法，其特征在于，当振动低于并接近阈值时，所述机器部件(105)在不利的共振状态下运行。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，当振动已到达或高于阈值时，机器部件已发生故障。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其特征在于，所述机器部件(105)按照线性方式和旋转方式中的至少一种方式移动。

8.一种用于处理振动机器部件(105)的动态特性的分析装置(110)，所述分析装置(110)被设置为：

实时监控所述机器部件(105)的振动；

当所述机器部件(105)的振动低于并接近阈值时，提供所述机器部件(105)的振动低于并接近阈值的实时指示；以及

响应于所述实时指示，通过将振动数据转换为动态特性来获得所述机器部件(105)的动态特性，所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度，基于所述动态特性，确定所述机器部件(105)所承受的载荷的量；以及

当所述机器部件所承受的载荷的量被确定后，所述载荷的量被用于确定所述机器部件的寿命；

基于所述指示，通过改变所述机器部件(105)的动态特性启动对所述机器部件(105)的实时控制；

其中，所述动态特性与所述机器部件(105)的湿度、速度、温度、张力中的至少一项相关联，以及通过改变所述机器部件的湿度、速度、温度、张力中的至少一项来启动对所述机器部件的实时控制。

9.如权利要求8所述的分析装置(110)，还被设置为：

执行所述机器部件(105)的模态分析；以及

使用有限元法FEM对所述模态分析进行验证。

10.如权利要求8至9中的任一项所述的分析装置(110)，还被设置为：

基于所述动态特性，确定所述机器部件(105)所承受的载荷的量；以及

基于所确定的载荷，确定所述机器部件(105)是否过载。

11.如权利要求10所述的分析装置(110)，还被设置为：

当所述机器部件(105)过载时，启动实时载荷减少。

12.如权利要求8至11中的任一项所述的分析装置(110)，其特征在于，所述机器部件(105)被设置为当振动低于并接近阈值时在不利的共振状态下运行。

13.如权利要求8至12中的任一项所述的分析装置(110)，其特征在于，当振动已到达或高于阈值时，机器部件已发生故障。

14.如权利要求8至13的任一项所述的分析装置(110)，其特征在于，所述机器部件(105)被设置为按照线性方式和旋转方式中的至少一种方式移动。

15.一种由用于处理振动机器部件(105)的动态特性的系统(100)所执行的方法，所述方法包括：

振动传感器(108)实时感测所述机器部件(105)的振动(202)；

将来自所述振动传感器(108)的振动数据提供给分析装置(110)(203)；

所述分析装置(110)基于来自所述振动传感器(108)的所述振动数据实时监控所述机器部件(105)的振动(204、501)；

当所述机器部件(105)的所述振动数据低于并接近阈值时，所述分析装置(110)提供所述机器部件(105)的振动接近阈值的实时指示(206、502)；以及

所述分析装置(110)响应于所述实时指示，通过将所述振动数据转换为动态特性来获得所述机器部件(105)的动态特性(207、503)，所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度，基于所述动态特性，确定所述机器部件(105)所承受的载荷的量；以及当所述机器部件所承受的载荷的量被确定后，所述载荷的量被用于确定所述机器部件的寿命；

基于所述指示，通过改变所述机器部件(105)的动态特性启动对所述机器部件(105)的实时控制(208、504)；

其中，所述动态特性与所述机器部件(105)的湿度、速度、温度、张力中的至少一项相关联，以及通过改变所述机器部件的湿度、速度、温度、张力中的至少一项来启动对所述机器部件的实时控制。

16.一种用于处理振动机器部件(105)的动态特性的系统(100)，所述系统(100)被设置为：

实时感测所述机器部件(105)的振动；

将振动数据提供给分析装置(110)；

基于来自所述振动传感器(108)的所述振动数据，实时监控所述机器部件(105)的振动；

当所述机器部件(105)的所述振动数据低于并接近阈值时，提供所述机器部件(105)的振动接近阈值的实时指示(206、502)；

响应于所述实时指示，通过将所述振动数据转换为动态特性来获得所述机器部件(105)的动态特性，所述动态特性的改变影响所述振动与阈值的接近程度，基于所述动态特性，确定所述机器部件(105)所承受的载荷的量；以及当所述机器部件所承受的载荷的量被确定后，所述载荷的量被用于确定所述机器部件的寿命；

基于所述指示，通过改变所述机器部件(105)的动态特性启动对所述机器部件(105)的实时控制(208、504)；

其中，所述动态特性与所述机器部件(105)的湿度、速度、温度、张力中的至少一项相关联，以及通过改变所述机器部件的湿度、速度、温度、张力中的至少一项来启动对所述机器部件的实时控制。

17.一种包括以下指令的计算机程序，即在至少一个处理器上执行所述指令时，使所述至少一个处理器执行如权利要求1至7的任一项所述的方法。

18.一种包括权利要求17所述的计算机程序的载体，其特征在于，所述载体是电信号、光信号、无线电信号或计算机可读存储介质。

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