CN113074942A - 监测装置、轴承座、气泵及变压器 - Google Patents

监测装置、轴承座、气泵及变压器 Download PDF

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张华�
石秉恒
杨哲
蔡永挚
王振风
庞海龙
杨宁
张其强
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Abstract

本发明提供了一种监测装置、轴承座、气泵及变压器，监测装置适用于安装有轴承的轴承座，监测装置包括：控制器，控制器与用于驱动轴承的转轴转动的驱动部件电连接，以控制驱动部件的运动；传感器，传感器设置在轴承座上且与控制器电连接，以用于检测轴承座的振动量并将检测信号传递给控制器；控制器将检测信号的振动量与预设振动量范围进行比较，以在检测信号的振动量不在预设振动量范围内时，判断出轴承发生故障，控制驱动部件停止运动。本发明的监测装置解决了现有技术中没有对用于对气体变压器提供气体的气泵的轴承的状态进行监测的装置问题。

Description

监测装置、轴承座、气泵及变压器
技术领域
本发明涉及轴承状态监测领域，具体而言，涉及一种监测装置、轴承座、气泵及变压器。
背景技术
气体变压器主要适用于高层建筑、地下、受场地限制、人口密集且防火、防爆要求较高以确保安全的地区等，其对环境的污染小，过负荷能力强，在某些场所有着绝对的优势。气体绝缘变压器是以SF6气体作为绝缘介质的变压器，其英文名称为GAS INSULATORTRANSFORMERS，简称为GIT。SF6气体具有优秀的绝缘特性、不燃性和良好的环保性能，它可以在变压器中代替变压器油。从1967年生产出第一台SF6绝缘变压器后，由于SF6绝缘变压器在不燃性、绝缘性及安全性方面的优势，其在生产生活中受到了越来越广泛的应用。
现有技术中用于对气体变压器提供气体的气泵的轴承容易产生磨损，使气泵损坏，叶片掉落变压器的器身，从而导致变压器发生损坏性故障。轴承故障作为工业机械设备最常见的故障之一，对设备稳定安全运行起着至关重要的作用。因此，轴承的状态监测至关重要，轴承振动监测不仅可以监测设备的机器性能，也可预知性的了解机器的突发性故障、磨损度和寿命，使企业可以提前预知机器可能产生的各种情况，提前作好准备，以达到保证设备不间断地安全工作的目的。
但是，现有技术中没有对用于对气体变压器提供气体的气泵的轴承的状态进行监测的装置。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种监测装置、轴承座、气泵及变压器，以解决现有技术中没有对用于对气体变压器提供气体的气泵的轴承的状态进行监测的装置问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种监测装置，监测装置适用于安装有轴承的轴承座，监测装置包括：控制器，控制器与用于驱动轴承的转轴转动的驱动部件电连接，以控制驱动部件的运动；传感器，传感器设置在轴承座上且与控制器电连接，以用于检测轴承座的振动量并将检测信号传递给控制器；控制器将检测信号的振动量与预设振动量范围进行比较，以在检测信号的振动量不在预设振动量范围内时，判断出轴承发生故障，控制驱动部件停止运动。
进一步地，传感器为多个，多个传感器环绕轴承座的轴线间隔布置，以分别用于检测轴承座的周向的不同位置处的振动量；和/或多个传感器沿轴承座的轴线间隔布置，以分别用于检测轴承座的轴向的不同位置处的振动量。
进一步地，传感器为振动速度传感器。
进一步地，监测装置还包括显示器，控制器与显示器电连接，以将传感器的检测信号显示在显示器上。
进一步地，传感器内设置有线圈与磁铁，以通过轴承座的振动带动传感器产生振动，以使线圈与磁铁之间发生相对运动切割磁感线，以在线圈内产生感应电压，以将振动信号转换为电压信号，并将电压信号传递给控制器。
进一步地，监测装置还包括传感器支架，传感器通过传感器支架与轴承座连接。
进一步地，监测装置还包括报警装置，控制器与报警装置电连接，以在判断出轴承发生故障时使报警装置发出报警信号。
根据本发明的第二方面，提供了一种轴承座，轴承座上安装有轴承，轴承座还包括上述的监测装置。
根据本发明的第三方面，提供了一种气泵，包括上述的轴承座。
根据本发明的第四方面，提供了一种变压器，包括气泵，气泵为上述的气泵。
应用本发明的技术方案，本发明的监测装置通过设置控制器和传感器，控制器与轴承座上的轴承的转轴的驱动部件电连接，以控制驱动部件的运动；传感器设置在轴承座上且与控制器电连接，以用于检测轴承座的振动量并将检测信号传递给控制器；控制器将检测信号的振动量与预设振动量范围进行比较，以在检测信号的振动量不在预设振动量范围内时，判断出轴承发生故障，控制驱动部件停止运动。这样，能够对变压器的气泵的轴承的振动状态进行在线监测，以实时了解轴承的磨损情况，及时对轴承进行维修更换，以防止由于气泵损坏使叶片掉落变压器的器身而导致变压器发生损坏性故障，解决了现有技术中没有对用于对气体变压器提供气体的气泵的轴承的状态进行监测的装置问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的监测装置的实施例的结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1、控制器；2、轴承座；3、轴承；4、转轴；5、驱动部件；6、传感器；7、显示器；8、传感器支架；9、报警装置。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明提供了一种监测装置，监测装置适用于安装有轴承3的轴承座2，监测装置包括：控制器1，控制器1与用于驱动轴承3的转轴4转动的驱动部件5电连接，以控制驱动部件5的运动；传感器6，传感器6设置在轴承座2上且与控制器1电连接，以用于检测轴承座2的振动量并将检测信号传递给控制器1；控制器1将检测信号的振动量与预设振动量范围进行比较，以在检测信号的振动量不在预设振动量范围内时，判断出轴承3发生故障，控制驱动部件5停止运动。
本发明的监测装置通过设置控制器1和传感器6，控制器1与轴承座2上的轴承3的转轴4的驱动部件5电连接，以控制驱动部件5的运动；传感器6设置在轴承座2上且与控制器1电连接，以用于检测轴承座2的振动量并将检测信号传递给控制器1；控制器1将检测信号的振动量与预设振动量范围进行比较，以在检测信号的振动量不在预设振动量范围内时，判断出轴承3发生故障，控制驱动部件5停止运动。这样，能够对变压器的气泵的轴承的振动状态进行在线监测，以实时了解轴承的磨损情况，及时对轴承进行维修更换，以防止由于气泵损坏使叶片掉落变压器的器身而导致变压器发生损坏性故障，解决了现有技术中没有对用于对气体变压器提供气体的气泵的轴承的状态进行监测的装置问题。
传感器6设置在轴承座2上而不是轴承3上，一方面降低了传感器6的安装难度，且保证了不会对轴承3造成损坏，另一方面传感器6能够随轴承座2固定不动，而不是随轴承3转动，保证了传感器6的连接线路的稳定性。
优选地，传感器6为多个，多个传感器6环绕轴承座2的轴线间隔布置，以分别用于检测轴承座2的周向的不同位置处的振动量；和/或多个传感器6沿轴承座2的轴线间隔布置，以分别用于检测轴承座2的轴向的不同位置处的振动量。多个传感器6的设置，能够准确地检测轴承座2的不同位置处的振动量，以对轴承3的振动状态进行准确地检测。
传感器6为振动速度传感器。振动速度传感器用于检测轴承座2的振动烈度，单位为mm/s，并通过导线将检测信号传输到控制器1中，以对轴承座2和轴承3的振动状态进行监测。
优选地，监测装置还包括显示器7，控制器1与显示器7电连接，以将传感器6的检测信号显示在显示器7上。这样，有利于使工作人员直观地了解轴承的振动状态。
传感器6内设置有线圈与磁铁，以通过轴承座2的振动带动传感器6产生振动，以使线圈与磁铁之间发生相对运动切割磁感线，以在线圈内产生感应电压，以将振动信号转换为电压信号，并将电压信号传递给控制器1。
振动速度传感器与控制器1之间的信号传输方式为电压传输，振动速度传感器利用电磁感应原理，将振动信号转化成电信号，传感器主要由磁路系统、惯性质量以及弹簧尼等部分组成，当轴承3发生振动并传递给振动速度传感器时，在振动速度传感器的工作频率范围内，线圈与磁铁相对运动并切割磁力线，在线圈内产生感应电压并传递给控制器1，该电压值正比于振动速度值。
具体地，监测装置还包括传感器支架8，传感器6通过传感器支架8与轴承座2连接。
优选地，监测装置还包括报警装置9，控制器1与报警装置9电连接，以在判断出轴承3发生故障时使报警装置9发出报警信号。这样，轴承3一旦发生故障便可以立刻停止运动并及时发出报警信号，提醒维护人员马上到达现场进行处理，以降低故障损失。
本发明提供了一种轴承座，轴承座上安装有轴承3，轴承座还包括上述的监测装置。
本发明提供了一种气泵，包括上述的轴承座。
本发明提供了一种变压器，包括气泵，气泵为上述的气泵。
具体地，变压器为气体变压器，当需要对变压器的气泵的轴承状态进行监测时，需将原气泵更换为安装有本发明的监测装置的气泵，以将变压器的气泵的轴承状态的检测信号通过传感器6输出至控制器1上。
具体地，变压器为SF6气体绝缘介质变压器。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本发明的监测装置通过设置控制器1和传感器6，控制器1与轴承座2上的轴承3的转轴4的驱动部件5电连接，以控制驱动部件5的运动；传感器6设置在轴承座2上且与控制器1电连接，以用于检测轴承座2的振动量并将检测信号传递给控制器1；控制器1将检测信号的振动量与预设振动量范围进行比较，以在检测信号的振动量不在预设振动量范围内时，判断出轴承3发生故障，控制驱动部件5停止运动。这样，能够对变压器的气泵的轴承的振动状态进行在线监测，以实时了解轴承的磨损情况，及时对轴承进行维修更换，以防止由于气泵损坏使叶片掉落变压器的器身而导致变压器发生损坏性故障，解决了现有技术中没有对用于对气体变压器提供气体的气泵的轴承的状态进行监测的装置问题。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种监测装置，其特征在于，所述监测装置适用于安装有轴承(3)的轴承座(2)，所述监测装置包括：
控制器(1)，所述控制器(1)与用于所述轴承(3)的转轴(4)转动的驱动部件(5)电连接，以控制所述驱动部件(5)的运动；
传感器(6)，所述传感器(6)设置在所述轴承座(2)上且与所述控制器(1)电连接，以用于检测所述轴承座(2)的振动量并将检测信号传递给所述控制器(1)；所述控制器(1)将所述检测信号的振动量与预设振动量范围进行比较，以在所述检测信号的振动量不在所述预设振动量范围内时，判断出所述轴承(3)发生故障，控制所述驱动部件(5)停止运动。
2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述传感器(6)为多个，
多个所述传感器(6)环绕所述轴承座(2)的轴线间隔布置，以分别用于检测所述轴承座(2)的周向的不同位置处的振动量；和/或
多个所述传感器(6)沿所述轴承座(2)的轴线间隔布置，以分别用于检测所述轴承座(2)的轴向的不同位置处的振动量。
3.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述传感器(6)为振动速度传感器。
4.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括显示器(7)，所述控制器(1)与所述显示器(7)电连接，以将所述传感器(6)的检测信号显示在所述显示器(7)上。
5.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述传感器(6)内设置有线圈与磁铁，以通过所述轴承座(2)的振动带动所述传感器(6)产生振动，以使所述线圈与所述磁铁之间发生相对运动切割磁感线，以在所述线圈内产生感应电压，以将振动信号转换为电压信号，并将所述电压信号传递给所述控制器(1)。
6.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括传感器支架(8)，所述传感器(6)通过所述传感器支架(8)与所述轴承座(2)连接。
7.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括报警装置(9)，所述控制器(1)与所述报警装置(9)电连接，以在判断出所述轴承(3)发生故障时使所述报警装置(9)发出报警信号。
8.一种轴承座，所述轴承座上安装有轴承(3)，其特征在于，所述轴承座还包括权利要求1至7中任一项所述的监测装置。
9.一种气泵，其特征在于，包括权利要求8所述的轴承座。
10.一种变压器，包括气泵，其特征在于，所述气泵为权利要求9所述的气泵。
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