CN113565737A - 一种基于5g通信的机械故障自检式智能真空泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及真空泵技术领域，具体是一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，包括壳体，所述壳体的一端设置有电机连接部，所述电机连接部用于连接外部驱动电机的输出轴；支撑座，所述支撑座设置在所述壳体的另一端；所述壳体内具有一容纳空间，所述容纳空间内设置有检测机构，所述检测机构安装在所述真空泵的泵体上；控制机构，所述控制机构与所述检测机构通信连接，所述控制机构与外部客户端通信连接；调节机构，所述调节机构设置在所述真空泵的泵体上，所述调节机构与所述控制机构通信连接，使得本真空泵在使用过程中具有故障自检功能，从而使得工作人员能准确地找到故障原因，进行维修，提高工作效率。

Description

一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵
技术领域
本发明涉及真空泵技术领域，具体涉及一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵。
背景技术
随着真空应用的发展，真空泵的种类已发展了很多种，其抽速从每秒零点几升到每秒几十万、数百万升。随着真空技术在生产和科学研究领域中对其应用压强范围的要求越来越宽，大多需要由几种真空泵组成真空抽气系统共同抽气后才能满足生产和科学研究过程的要求，由于真空应用部门所涉及的工作压力的范围很宽，因此任何一种类型的真空泵都不可能完全适用于所有的工作压力范围，只能根据不同的工作压力范围和不同的工作要求，使用不同类型的真空泵。为了使用方便和各种真空工艺过程的需要，有时将各种真空泵按其性能要求组合起来，以机组型式应用。
常用真空泵包括干式螺杆真空泵、水环泵、往复泵、滑阀泵、旋片泵、罗茨泵和扩散泵等，这些泵是我国国民经济各行业应用真空工艺过程中必不可少的主力泵种。近年来，伴随着我国经济持续高速发展，真空泵相关下游应用行业保持快速增长势头，同时在真空泵应用领域不断拓展等因素的共同拉动下，我国真空泵行业实现了持续稳定地快速的发展。
然而真空泵在使用过程中，经过会因为各种问题而导致故障，需要停机进行人工检测，费时费力，同时当进行停机检测时，还极大地影响工作效率，因此需要提供一种具有自检功能的智能真空泵以解决上述问题。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，以解决上述技术问题。
(2)技术方案
为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案为：
一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，包括壳体，所述壳体的一端设置有电机连接部，所述电机连接部用于连接外部驱动电机的输出轴；支撑座，所述支撑座设置在所述壳体的另一端；所述壳体内具有一容纳空间，所述容纳空间内设置有检测机构，所述检测机构安装在所述真空泵的泵体上；控制机构，所述控制机构与所述检测机构通信连接，所述控制机构与外部客户端通信连接；调节机构，所述调节机构设置在所述真空泵的泵体上，所述调节机构与所述控制机构通信连接。
所述控制机构内部存储有包括温度阈值、气体流速阈值以及油位高度阈值。
所述检测机构包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述容纳空间内，所述温度传感器与所述控制机构通信连接；所述温度传感器用于检测所述容纳空间内部温度；多个气体流量计，多个所述气体流量计分别设置在所述真空泵的进气端与出气端，所述气体流量计与所述控制机构通信连接。
所述检测机构还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述真空泵内部密封机构的位置处，所述压力传感器与所述控制机构通信连接；油位高度传感器，所述油位高度传感器设置在所述真空泵的油腔内，所述油位高度传感器与所述控制机构通信连接，用于检测所述真空泵油腔内的油位高度。
所述调节机构包括一电磁伸缩弹簧，所述电磁伸缩弹簧设置在所述真空泵的联轴器上，用于调节该联轴器的压力；可调式油封，所述可调式油封设置在所述真空泵内部需密封的位置处。
所述调节机构还包括一进油嘴，所述进油嘴内设置有第一油体电磁阀。
所述调节机构还包括多个气体电磁阀，多个所述气体电磁阀分别设置在所述真空泵的进气端与出气端。
所述电机连接部包括减震组件、连接基座以及连接轴，所述连接基座与所述壳体固定连接，所述减震组件设置在所述连接基座外侧，所述连接轴的一端穿过所述连接基座中心的通孔位于所述壳体的内部，所述连接轴的一端与所述所述真空泵内部的联轴器连接，所述连接轴的另一端用于连接外部驱动电机的输出轴。
所述连接轴通过一固定轴承与所述连接基座转动连接；所述连接轴与连接基座之间形成一润滑通道；所述连接基座上还设置有润滑油存储腔，所述润滑油存储腔与所述润滑通道相连通，且在连通处设置有第二油体电磁阀。
所述真空泵还包括5G信息传输模块，所述5G信息传输模块与所述控制机构通信，所述5G信息传输模块用于将检测信号传递至客户端。
(3)有益效果：
通过设置检测机构、控制机构以及调节机构，使得本真空泵在使用过程中具有故障自检功能，并且针对于一些能够通过调节各类参数解决问题的故障，具有自动调节的功能，针对一些由于硬性损伤而造成的故障，能将故障原因反馈到外部的客户端，从而使得工作人员能准确地找到故障原因，进行维修，提高工作效率。
附图说明
图1为本发明的等轴测结构示意图；
图2为本发明的剖视结构示意图；
图3为图2中A处放大图；
图4为图2中B处放大图；
图5为图2中C处放大图。
具体实施方式
下面结合附图1-5和实施例对本发明进一步说明：
在本实施例中，一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，包括壳体1，所述壳体1的一端设置有电机连接部2，所述电机连接部2用于连接外部驱动电机的输出轴；支撑座3，所述支撑座3设置在所述壳体1的另一端；所述壳体1内具有一容纳空间11，所述容纳空间内设置有检测机构4，所述检测机构4安装在所述真空泵的泵体上；控制机构5，所述控制机构5与所述检测机构4通信连接，所述控制机构5与外部客户端通信连接；调节机构6，所述调节机构6设置在所述真空泵的泵体上，所述调节机构6与所述控制机构5通信连接。
通过设置检测机构4、控制机构5以及调节机构6，使得本真空泵在使用过程中具有故障自检功能，并且针对于一些能够通过调节各类参数解决问题的故障，具有自动调节的功能，针对一些由于硬性损伤而造成的故障，能将故障原因反馈到外部的客户端，从而使得工作人员能准确地找到故障原因，进行维修，提高工作效率。
作为本发明的优选实施例，所述控制机构5内部存储有包括温度阈值、气体流速阈值以及油位高度阈值。还可以设置有分贝阈值以及压力阈值。从而使得控制机构5能够与检测机构4传递的信号进行对比，并输出一反馈信号至调节机构6，进行自动调节，从而以解决故障，提高真空泵的使用效率，从而提高本发明的实用性。
进一步的优选方案，控制机构5内还可以存储真空泵常见的问题及故障的硬性损伤原因，可以是影响真空度不足的硬性损伤原因(转子弹簧变形或折断及旋片动作不灵)，通过检测机构4传递的检测信号与控制机构5中存储的各类阈值进行一一对比，如与各类阈值的对比并无差异，则说明造成真空泵故障的原因为硬性损伤，如与各类阈值的对比存在差异，则通过调节机构6进行相应的调节，并重新经过检测机构4进行检测，如消除该差异后，故障仍未解决，则说明还存在硬性损伤，并将该解决反馈至外部客户端，进而提醒工作人员进行停机维修，从而使得工作人员能准确地找到故障原因，进行维修，提高工作效率。
如消除该差异后，故障已解决，则能实现对真空泵故障进行自动调节修复，提高真空泵的使用寿命及工作效率，不需要进行停机维修，提高本发明的实用性。
作为本发明的优选实施例，所述检测机构4包括温度传感器41，所述温度传感器41设置在所述容纳空间11内，所述温度传感器41与所述控制机构5通信连接；所述温度传感器41用于检测所述容纳空间11内部温度；多个气体流量计43，多个所述气体流量计43分别设置在所述真空泵的进气端与出气端，所述气体流量计43与所述控制机构 5通信连接。
当在检测真空泵产生的真空度不高的原因时，温度传感器41用于检测真空泵被抽气体的温度，已经真空泵运转时，真空泵内部的油温；气体流量计43用于检测进气端和/或者出气端的滤网是否造成堵塞的问题。
当在检测真空泵造成异响的原因时，温度传感器41用于检测真空泵内部的温度。
从而使得本发明能够检测真空泵常见的多种故障的原因，并传递至控制机构5进行对比，进而确定造成真空泵故障的主要原因，从而能进行相适应的调节和/或者将故障原因反馈至客户端，提醒工作人员进行停机维修。
所述检测机构4还包括压力传感器42，所述压力传感器42设置在所述真空泵内部密封机构的位置处，所述压力传感器42与所述控制机构5通信连接；油位高度传感器 44，所述油位高度传感器44设置在所述真空泵的油腔内，所述油位高度传感器44与所述控制机构5通信连接，用于检测所述真空泵油腔内的油位高度。
压力传感器42设置在真空泵内部密封机构的位置处，用于检测密封机构处的密封程度，当密封损坏时，会导致压力变化，从而能被压力传感器42捕捉，并将信号传递至控制机构5，油位高度传感器44用于检测真空泵油腔内的油面高度，并将信号传递至控制机构5。
当在检测真空泵产生的真空度不高的原因时，压力传感器42用于检测真空泵是否本身漏气；将压力传感器42捕捉到的压力信号传递至控制机构5，与控制机构5中存储的压力阈值进行对比，进而以确定真空泵的密封性是否良好；
油位高度传感器44用于检测油位是否过低，将油位高度传感器44将检测到的油位高度信号传递至控制机构5，与控制机构5中存储的油位高度阈值进行对比，进而以确定油位高度是否正常。
作为本发明的优选实施例，所述调节机构6包括一电磁伸缩弹簧61，所述电磁伸缩弹簧61设置在所述真空泵的联轴器上，用于调节该联轴器的压力；可调式油封63，所述可调式油封63设置在所述真空泵内部需密封的位置处，可调式油封63具有一电磁转杆631，可调式油封63的密封端与电磁转杆631固定连接，电磁转杆631转动设置在真空泵的泵体上，且沿垂直于需密封的端面设置，这样就是对电磁转杆631的设置不会影响真空泵本身的密封性，(可调式油封63的其他部分与现有技术中的可调式油封相同，故不再赘述)从而能对油封进行自动调节。
当在解决真空泵真空度不足的问题时，如产生该问题的原因为密封性不良，则可以通过调节可调式油封以解决真空度不足的问题。
电磁伸缩弹簧61用于调节联轴器之间的压力，从而能解决真空泵因为弹簧形变而造成异响的问题
作为本发明的优选实施例，所述调节机构6还包括一进油嘴64，所述进油嘴64内设置有第一油体电磁阀641。
当在解决真空泵真空度不足的问题时，如产生该问题的原因为油位高度过低，则通过开启第一油体电磁阀641，使得油体从进油嘴64处注入到真空泵的油腔内，从而使得油腔内的油位高度与阈值相同，进而使得真空泵自行解决真空度不足的问题，提高本发明的实用性。
作为本发明的优选实施例，所述调节机构6还包括多个气体电磁阀65，多个所述气体电磁阀65分别设置在所述真空泵的进气端与出气端。
通过设置在真空泵的进气端和出气端均设置气体电磁阀65，从而能对进气端及出气端的气流速度进行调节，从而能控制进气端与出气端的气流之比，从而能避免真空泵腔因为变形而漏气的问题，从而能提高真空泵的真空度。
作为本发明的优选实施例，所述电机连接部2包括减震组件21、连接基座22以及连接轴23，所述连接基座22与所述壳体1固定连接，所述减震组件21设置在所述连接基座22外侧，所述连接轴23的一端穿过所述连接基座22中心的通孔位于所述壳体1 的内部，所述连接轴23的一端与所述所述真空泵内部的联轴器连接，所述连接轴23的另一端用于连接外部驱动电机的输出轴。
通过设置减震组件21，从而使得真空泵在运行过程中，能降低噪音的产生，并且能提高真空泵在运行过程中的稳定性，从而能避免真空泵出现故障，提高真空泵的使用寿命。
作为本实施例的优选方案，所述连接轴23通过一固定轴承与所述连接基座22转动连接；所述连接轴23与连接基座22之间形成一润滑通道24。
在润滑通道24内注入润滑油，从而能提高连接轴23与连接基座22之间的润滑程度，从而能降低噪音的产生。
所述连接基座22上还设置有润滑油存储腔，所述润滑油存储腔与所述润滑通道24相连通，且在连通处设置有第二油体电磁阀。
当真空泵出现异响的原因为电机的润滑不足时，可以通过开启第二油体电磁阀，从而将润滑油存储腔内的润滑油注入到润滑通道24内，从而解决真空泵出现异响的问题，提高本发明的实用性。
所述真空泵还包括5G信息传输模块，所述5G信息传输模块与所述控制机构通信，所述5G信息传输模块用于将检测信号传递至客户端。
基于5G通信，具有高数据速率，减少延迟，节省能源，降低成本，提高系统容量和大规模设备连接的优点，从而能为真空泵的故障自检提供了有力的支持，从而增加真空泵的功能，将故障原因反馈到外部的客户端，从而使得工作人员能准确地找到故障原因，进行维修，提高工作效率。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，包括壳体，所述壳体的一端设置有电机连接部，所述电机连接部用于连接外部驱动电机的输出轴；支撑座，所述支撑座设置在所述壳体的另一端；其特征在于，所述壳体内具有一容纳空间，所述容纳空间内设置有检测机构，所述检测机构安装在所述真空泵的泵体上；控制机构，所述控制机构与所述检测机构通信连接，所述控制机构与外部客户端通信连接；调节机构，所述调节机构设置在所述真空泵的泵体上，所述调节机构与所述控制机构通信连接。
2.如权利要求1所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述控制机构内部存储有包括温度阈值、气体流速阈值以及油位高度阈值。
3.如权利要求1或2所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述检测机构包括温度传感器，所述温度传感器设置在所述容纳空间内，所述温度传感器与所述控制机构通信连接；所述温度传感器用于检测所述容纳空间内部温度；多个气体流量计，多个所述气体流量计分别设置在所述真空泵的进气端与出气端，所述气体流量计与所述控制机构通信连接。
4.如权利要求3所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述检测机构还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述真空泵内部密封机构的位置处，所述压力传感器与所述控制机构通信连接；油位高度传感器，所述油位高度传感器设置在所述真空泵的油腔内，所述油位高度传感器与所述控制机构通信连接，用于检测所述真空泵油腔内的油位高度。
5.如权利要求1或2所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述调节机构包括一电磁伸缩弹簧，所述电磁伸缩弹簧设置在所述真空泵的联轴器上，用于调节该联轴器的压力；可调式油封，所述可调式油封设置在所述真空泵内部需密封的位置处。
6.如权利要求5所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述调节机构还包括一进油嘴，所述进油嘴内设置有第一油体电磁阀。
7.如权利要求5所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述调节机构还包括多个气体电磁阀，多个所述气体电磁阀分别设置在所述真空泵的进气端与出气端。
8.如权利要求1所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述电机连接部包括减震组件、连接基座以及连接轴，所述连接基座与所述壳体固定连接，所述减震组件设置在所述连接基座外侧，所述连接轴的一端穿过所述连接基座中心的通孔位于所述壳体的内部，所述连接轴的一端与所述所述真空泵内部的联轴器连接，所述连接轴的另一端用于连接外部驱动电机的输出轴。
9.如权利要求8所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述连接轴通过一固定轴承与所述连接基座转动连接；所述连接轴与连接基座之间形成一润滑通道；所述连接基座上还设置有润滑油存储腔，所述润滑油存储腔与所述润滑通道相连通，且在连通处设置有第二油体电磁阀。
10.如权利要求1或2所述的一种基于5G通信的机械故障自检式智能真空泵，其特征在于：所述真空泵还包括5G信息传输模块，所述5G信息传输模块与所述控制机构通信，所述5G信息传输模块用于将检测信号传递至客户端。
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