CN113865694B - 电机噪音检测方法及检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电机噪音检测方法及检测装置，包括第二底板，所述的第二底板上垂直固定有至少两根螺杆支撑架，螺杆支撑架顶部穿设有第二螺杆，第二螺杆上螺纹连接有滑动架。所述的滑动架为弧形或倒立的“U”型，检测电机位于滑动架内部，滑动架朝向检测电机的端面上设有若干个声音采集装置。所述的第二螺杆一端设有齿轮，第二底板外部固定设有第一电机，第一电机输出端带动齿轮旋转。本发明通过扫描的方式形成电机噪音分布图，更加便于分析电机噪音的分布情况，评判电机的健康状况。

Description

电机噪音检测方法及检测装置

技术领域

本发明属于电机检测技术领域，具体涉及为电机噪音检测方法及检测装置。

背景技术

电机在运行过程中会产生噪音，产生噪音的原因主要是以下三个方面：机械噪音、电磁噪音、风道噪音。行业标准对各种类型的电机噪音的大小有详细的规定，因此为了满足国标要求，在电机出厂或设计完成后，都会进行噪音检测。而电磁噪音多在电机有负载的情况下才能产生，因此在噪音检测时需要增加电机负载。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种电机噪音检测方法及检测装置，本发明通过扫描的方式形成电机噪音分布图，更加便于分析电机噪音的分布情况，评判电机的健康状况。

本发明解决现有技术存在的问题所采用的技术方案是：

电机噪音检测装置，包括第二底板，所述的第二底板上垂直固定有至少两根螺杆支撑架，螺杆支撑架顶部穿设有第二螺杆，第二螺杆上螺纹连接有滑动架。

所述的滑动架为弧形或倒立的“U”型，检测电机位于滑动架内部，滑动架朝向检测电机的端面上设有若干个声音采集装置。

所述的第二螺杆一端设有齿轮，第二底板外部固定设有第一电机，第一电机输出端带动齿轮旋转。

优选的，第二底板顶面平行内凹有两条倒立的“T”型的第一滑道，第二底板上方滑动设有滑板，滑板上螺纹连接有至少两个T型螺栓。

所述的T型螺栓包括第一螺杆、转盘、六角头，垂直布置的第一螺杆与滑板螺纹连接，第一螺杆顶部固定有六角头，六角头位于滑板顶部，第一螺杆末端固定设有或滑动设有转盘，转盘设置于第一滑道底层滑道内部。

优选的，所述的滑板上方固定有安装板，安装板与滑板之间设有减震板。

安装板上设有安装孔，用于固定检测电机。

优选的，所述的第二底板上方两侧各设有一根第二螺杆，两根第二螺杆一端均固定有一个齿轮，第一电机输出轴通过同步带同时带动两个齿轮转动。

优选的，还包括联轴器，联轴器套设与检测电机输出轴上，联轴器背离检测电机的一端设有飞轮，飞轮外部罩设有防护壳，飞轮的中心轴两端分别穿设至防护壳内壁中，飞轮中心轴朝向联轴器的一端与联轴器连接。

优选的，联轴器背离检测电机的一端内凹有环状的滑槽，滑槽底面内凹有至少一个限位孔。

联轴器与飞轮之间设有电源盒，电源盒侧壁固定有电动伸缩杆，电动伸缩杆末端滑动设置于滑槽内部，电动伸缩杆末端直径与限位孔内径相同。

当电动伸缩杆断电后，电动伸缩杆在弹簧的推动下插入到限位孔内部。

电源盒内部设有与电动伸缩杆电性连接的电源。

电源盒与飞轮中心轴固定连接。

优选的，所述的联轴器朝向电源盒的端面内凹有同轴布置的中心孔，电源盒朝向联轴器的端面上凸设有插轴，插轴插设于中心孔内部，插轴与飞轮同轴布置。

优选的，飞轮的材质为磁性材料。

所述的飞轮圆周面外部设有两个弧形板，两个弧形板围绕飞轮轴线对称布置。

弧形板朝向飞轮的端面上固定有若干个磁铁，弧形板背离飞轮的端面上固定有延长杆。

防护壳背离检测电机的端面上设有第二滑道，延长杆末端通过第二滑道穿设至防护壳外部。

防护壳外部设有与第二滑道平行布置的第三螺杆，第三螺杆包含两个螺旋方向相反的螺旋部，两个螺旋部分别与两个延长杆螺纹连接。

第三螺杆一端与第二电机输出轴固定连接。

优选的，所述的防护壳底部设有升降架。

电机噪音检测方法，包括以下步骤：

A、电机安装：将检测电机固定于安装板上，联轴器通过键与检测电机的输出轴连接，然后通过升降架调整飞轮的高度，使插轴的轴线与联轴器轴线处于同一水平面上；

滑动滑板，使插轴插入到中心孔内部，然后拧紧T型螺栓，完成检测电机的安装。

B、电机转子偏心检测：当插轴插入到中心孔内部后，电动伸缩杆末端插入至环状的滑槽内部，手动旋转检测电机的输出轴，带动联轴器旋转。

若联轴器转动时电动伸缩杆碰撞到滑槽侧壁，并产生干涉，则检测电机的转子偏心；若联轴器转动时电动伸缩杆没有碰撞到滑槽侧壁，不产生干涉，则检测电机的转子不偏心。

C、电机噪音检测：检测电机、第一电机、电脑与控制柜连接，控制柜控制检测电机开启，并运行时间达到指定时长时，改变检测电机的转速，第一电机带动第二螺杆转动，进而带动滑动架沿检测电机轴线方向进行移动，声音采集装置采集检测电机各个位置的噪音值，然后通过控制柜将信号传递到电脑上，电脑内部的软件对信号进行处理，形成一个环绕检测电机的噪音分布图，通过分布图，可以直观的看出在同一工况下，检测电机各个区域所产生的噪音值。

D、电机增加负载：电动伸缩杆、第二电机与控制柜电性连接，控制柜控制电动伸缩杆的末端向检测电机方向移动，直到插入到限位孔内部，这时联轴器与电源盒锁紧，进而与飞轮锁紧，检测电机带动飞轮转动；

E、负载调整：第二电机转动，通过第三螺杆带动两个弧形板靠近或远离飞轮。

当磁铁靠近飞轮时，增强飞轮周围的磁场强度，进而增加带动飞轮旋转的动能，相当于增加检测电机的负载；反之，当磁铁靠近飞轮时，减少检测电机的负载。

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果：

(1)电机运行中，通过对电机形式扫描的方式，检测电机各个部位的噪音值，最后形成一个噪音分布图，更加有利于帮助工程师看出电机具体那个区域产生了异常噪音，便于分析产生原因，进而进行故障诊断以及优化设计。

(2)在电机运行过程中可完成对检测电机挂负载，无需停机。

(3)通过调整磁阻来调整电机的负载大小，当磁阻改变，电机负载改变时，不会产生额外噪音。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明电机噪音检测装置第一外形图，

图2为本发明电机噪音检测装置第二外形图，

图3为本发明电机噪音检测装置第一剖视图，

图4为本发明电机噪音检测装置第二剖视图，

图5为图4中A处局部放大图，

图6为本发明电机噪音检测装置第三剖视图，

图7为本发明电机噪音检测装置扫描系统结构图，

图8为本发明电机噪音检测装置连接结构剖视图，

图9为本发明电机噪音检测装置连接结构分解图，

图10为本发明电机噪音检测装置联轴器剖视图，

图11为本发明带防护外壳的电机噪音检测装置外形图，

图12为本发明带防护外壳的电机噪音检测装置上盖开启示意图。

图中：1-第一底板、101-第一电机支架、2-第二底板、201-第一滑道、202-螺杆支撑架、3-滑板、4-T型螺栓、401-第一螺杆、402-转盘、403-六角头、5-安装板、501-减震板、6-第二螺杆、601-齿轮、7-同步带、8-第一电机、9-滑动架、10-声音采集装置、11-联轴器、1101-中心孔、1102-滑槽、1103-限位孔、12-电源盒、1201-插轴、1202-第一上盖、13-电动伸缩杆、14-防护壳、1401-第二滑道、15-升降架、16-飞轮、17-弧形板、1701-延长杆、18-磁铁、19-第三螺杆、20-第二电机、21-检测电机、22-隔音盒、2201-第二上盖、2202-第二电机支架。

具体实施方式

附图为该电机噪音检测方法及检测装置的最佳实施例，下面结合附图对本发明进一步详细的说明。

电机噪音检测装置，包括第二底板2，所述的第二底板2上垂直固定有两根或四根螺杆支撑架202，本实施例中采用四根螺杆支撑架202，矩形第二底板2四个边角处各固定有一根螺杆支撑架202。

螺杆支撑架202顶部穿设有水平布置的第二螺杆6，螺杆支撑架202一前一后将第二螺杆6进行支撑，第二螺杆6与螺杆支撑架202转动连接。第二螺杆6上螺纹连接有滑动架9，滑动架9设置于同组两个螺杆支撑架202之间。所述的滑动架9为弧形或倒立的“U”型，检测电机21位于滑动架9内部。当滑动架9采用倒立的“U”型时，其包括上端的水平杆以及水平杆两侧下方固定连接的垂直杆，水平杆位于检测电机21的上方，垂直杆分别位于检测电机21径向的两侧，且水平杆、垂直杆至检测电机21轴线的距离相同。

滑动架9朝向检测电机21的端面上设有若干个声音采集装置10，声音采集装置10为现有技术。

为了更好的对滑动架9进行支撑，所述的第二底板2上方两侧各设有一根第二螺杆6，两根第二螺杆6一端均固定有一个齿轮601，第一电机8输出轴通过同步带7同时带动两个齿轮601转动。

第二底板2顶面平行内凹有两条倒立的“T”型的第一滑道201，第一滑道201包含两层贯通连接的滑道，顶层滑道的宽度小于底层滑道。第二底板2上方滑动设有滑板3，滑板3上螺纹连接有至少两个T型螺栓4。

所述的T型螺栓4包括第一螺杆401、转盘402、六角头403，垂直布置的第一螺杆401与滑板3螺纹连接，第一螺杆401顶部固定有六角头403。六角头403位于滑板3顶部，第一螺杆401上半部分与滑板3螺纹连接，下半部分滑动设置于第一滑道201顶层滑道内部。

第一螺杆401末端固定设有或滑动设有转盘402，转盘402设置于第一滑道201底层滑道内部，转盘402直径与底层滑道宽度相同。

所述的滑板3上方固定有安装板5，为了增加安装板5的减震效果，避免产生非检测电机21运行的噪音，安装板5与滑板3之间设有减震板501。

安装板5上设有安装孔，用于固定检测电机21。固定方式为螺栓穿过检测电机21腰型孔与安装板5上的安装孔螺纹连接，将检测电机21与安装板5固定连接。

电机噪音检测装置还包括联轴器11，联轴器11套设与检测电机21输出轴上，联轴器11上开设有端面开口的键槽，通过键与检测电机21的输出轴固定连接。联轴器11背离检测电机21的一端设有飞轮16，飞轮16外部罩设有防护壳14，飞轮16的中心轴两端分别穿设至防护壳14内壁中，并套设有转动轴承，减少转动时产生的噪音。

飞轮16中心轴朝向联轴器11的一端与联轴器11通过电源盒12进行连接，同时还可实现与联轴器11断开。

联轴器11背离检测电机21的一端内凹有与联轴器11同轴布置的环状的滑槽1102，滑槽1102底面内凹有至少一个限位孔1103，本实施例采用两个限位孔1103，两个限位孔1103围绕联轴器11轴线对称布置。

电源盒12位于联轴器11与飞轮16之间，电源盒12侧壁固定有电动伸缩杆13，电动伸缩杆13末端滑动设置于滑槽1102内部，电动伸缩杆13末端直径与限位孔1103内径相同。为了给电动伸缩杆13进行供电，电源盒12内部设有与电动伸缩杆13电性连接的电源，电源采用蓄电池、锂电池或干电池。为了便于更换电池，电源盒12未安装电动伸缩杆13的一个端面上设有开口，开口处罩设有第一上盖1201，第一上盖1201与电源盒12通过螺栓固定连接。由于增加负载后，电源盒12一直在转动，通过有线的方式控制电动伸缩杆13不容易实现，为了实现对电动伸缩杆13的无线控制，电源盒12内部带有带远传模块的电源控制模块。

当电动伸缩杆13断电后，电动伸缩杆13在弹簧的推动下插入到限位孔1103内部。或当电动伸缩杆13通电后，电动伸缩杆13插入到限位孔1103内部。

电源盒12与飞轮16中心轴固定连接。

为了增加电源盒12与联轴器11的同轴度，所述的联轴器11朝向电源盒12的端面内凹有同轴布置的中心孔1101，电源盒12朝向联轴器11的端面上凸设有插轴1201，插轴1201与中心孔1101直径相同。插轴1201插设于中心孔1101内部，插轴1201与飞轮16同轴布置。

在检测电机21转动过程中无法调整飞轮16的重量，因此为了调整检测电机21的负载，只能调整飞轮16的转动所需的动能。增加飞轮16转动所需的动能，目前有几种方法，一、类似于水流测功机的方法；二、利用刹车片的远离增加飞轮16转动的阻力；三、通过磁阻的方式增加飞轮16转动的阻力。前两种方法在飞轮16转动时都会产生噪音，或水流声或摩擦声，只有第三种方法，在增加阻力的过程中不会产生额外的噪音。

因此本实施例采用改变磁阻的方式调整飞轮16的阻力。

飞轮16采用的材质为磁性材料。

所述的飞轮16圆周面外部设有两个弧形板17，本实施例中两个弧形板17中心线与飞轮16轴线位于同一水平面上，两个弧形板17围绕飞轮16轴线对称布置。

弧形板17朝向飞轮16的端面上固定有若干个磁铁18，弧形板17背离飞轮16的端面上固定有延长杆1701。防护壳14背离检测电机21的端面上设有第二滑道1401，延长杆1701末端通过第二滑道1401穿设至防护壳14外部。

防护壳14外部设有与第二滑道1401平行布置的第三螺杆19，第三螺杆19包含两个螺旋方向相反的螺旋部，两个螺旋部分别与两个延长杆1701螺纹连接，第三螺杆19一端与第二电机20输出轴固定连接，第二电机20与防护壳14外壁固定连接。

防护壳14内壁设有吸音层，进一步降低飞轮16转动产生的声音。

所述的防护壳14底部设有升降架15，升降架15采用先有技术。

电机噪音检测装置可裸露放置于检测室内部，也可单独放置在隔音盒22内部。当电机噪音检测装置裸露放置时，第二底板2、升降架15下方固定有同一块第一底板1，第一底板1一端上方固定有第一电机支架101，第一电机8固定与第一电机支架101上方。

当电机噪音检测装置单独放置在隔音盒22内部时，第二底板2、升降架15固定与隔音盒22内部的底面上。隔音盒22上端敞口布置，敞口处罩设有第二上盖2201。皮带轮601、同步带7、第一电机8均设置于隔音盒22外部，第一电机8通过第二电机支架2201与隔音盒22固定连接。

电机噪音检测装置还包括控制柜，第一电机8、声音采集装置10、电源盒12内部的电源控制模块、升降架15、第二电机20均与控制柜电性连接。同时控制柜上还带有扩展插口，分别与检测电机21以及带有噪音分析软件的电脑进行电性连接。电脑上的噪音分析软件为现有技术，将声音采集装置10采集到的信号转变成噪音的数值，并制作噪音分布图。

电机噪音检测方法，包括以下步骤：

A、电机安装：将检测电机21固定于安装板5上，联轴器11通过键与检测电机21的输出轴连接，然后通过升降架15调整飞轮16的高度，使插轴1201的轴线与联轴器11轴线处于同一水平面上。

滑动滑板3，使插轴1201插入到中心孔1101内部，然后拧紧T型螺栓4，完成检测电机21的安装。

B、电机转子偏心检测：当插轴1201插入到中心孔1101内部后，电动伸缩杆13末端插入至环状的滑槽1102内部，手动旋转检测电机21的输出轴，带动联轴器11旋转。

若联轴器11转动时电动伸缩杆13碰撞到滑槽1102侧壁，并产生干涉，则检测电机21的转子偏心；若联轴器11转动时电动伸缩杆13没有碰撞到滑槽1102侧壁，不产生干涉，则检测电机21的转子不偏心。

C、电机噪音检测：检测电机21、第一电机8、电脑与控制柜连接，控制柜控制检测电机21开启，并运行时间达到指定时长时，改变检测电机21的转速。运行的时间长度为滑动架9从检测电机21一端移动到另一端的时间，或滑动架9从检测电机21一端移动到另一端然后原路返回的时间总和。

第一电机8带动第二螺杆6转动，进而带动滑动架9沿检测电机21轴线方向进行移动，声音采集装置10采集检测电机21各个位置的噪音值，然后通过控制柜将信号传递到电脑上。电脑内部的软件对信号进行处理，形成一个环绕检测电机21的噪音分布图，通过分布图，可以直观的看出在同一工况下，检测电机21各个区域所产生的噪音值。

D、电机增加负载：电动伸缩杆13、第二电机20与控制柜电性连接，控制柜控制电动伸缩杆13的末端向检测电机21方向移动，直到插入到限位孔1103内部，这时联轴器11与电源盒12锁紧，进而与飞轮16锁紧，检测电机21带动飞轮16转动。

E、负载调整：第二电机20转动，通过第三螺杆19带动两个弧形板17靠近或远离飞轮16。

当磁铁18靠近飞轮16时，增强飞轮16周围的磁场强度，进而增加带动飞轮16旋转的动能，相当于增加检测电机21的负载；反之，当磁铁18靠近飞轮16时，减少检测电机21的负载。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (6)

1.电机噪音检测装置，其特征在于：

包括第二底板（2）以及联轴器（11），所述的第二底板（2）上垂直固定有至少两根螺杆支撑架（202），螺杆支撑架（202）顶部穿设有第二螺杆（6），第二螺杆（6）上螺纹连接有滑动架（9），

所述的滑动架（9）为弧形或倒立的“U”型，检测电机（21）位于滑动架（9）内部，滑动架（9）朝向检测电机（21）的端面上设有若干个声音采集装置（10），

所述的第二螺杆（6）一端设有齿轮（601），第二底板（2）外部固定设有第一电机（8），第一电机（8）输出端带动齿轮（601）旋转，

所述的第二底板（2）上方两侧各设有一根第二螺杆（6），两根第二螺杆（6）一端均固定有一个齿轮（601），第一电机（8）输出轴通过同步带（7）同时带动两个齿轮（601）转动，

还包括联轴器（11），联轴器（11）套设于检测电机（21）输出轴上，联轴器（11）背离检测电机（21）的一端设有飞轮（16），飞轮（16）外部罩设有防护壳（14），飞轮（16）的中心轴两端分别穿设至防护壳（14）内壁中，飞轮（16）中心轴朝向联轴器（11）的一端与联轴器（11）连接，

联轴器（11）背离检测电机（21）的一端内凹有环状的滑槽（1102），滑槽（1102）底面内凹有至少一个限位孔（1103），

联轴器（11）与飞轮（16）之间设有电源盒（12），电源盒（12）侧壁固定有电动伸缩杆（13），电动伸缩杆（13）末端滑动设置于滑槽（1102）内部，电动伸缩杆（13）末端直径与限位孔（1103）内径相同，

当电动伸缩杆（13）断电后，电动伸缩杆（13）在弹簧的推动下插入到限位孔（1103）内部，

电源盒（12）内部设有与电动伸缩杆（13）电性连接的电源，

电源盒（12）与飞轮（16）中心轴固定连接,

飞轮（16）的材质为磁性材料，

所述的飞轮（16）圆周面外部设有两个弧形板（17），两个弧形板（17）围绕飞轮（16）轴线对称布置，

弧形板（17）朝向飞轮（16）的端面上固定有若干个磁铁（18），弧形板（17）背离飞轮（16）的端面上固定有延长杆（1701），

防护壳（14）背离检测电机（21）的端面上设有第二滑道（1401），延长杆（1701）末端通过第二滑道（1401）穿设至防护壳（14）外部，

防护壳（14）外部设有与第二滑道（1401）平行布置的第三螺杆（19），第三螺杆（19）包含两个螺旋方向相反的螺旋部，两个螺旋部分别与两个延长杆（1701）螺纹连接，

第三螺杆（19）一端与第二电机（20）输出轴固定连接。

2.根据权利要求1所述的电机噪音检测装置，其特征在于：

第二底板（2）顶面平行内凹有两条倒立的“T”型的第一滑道（201），第二底板（2）上方滑动设有滑板（3），滑板（3）上螺纹连接有至少两个T型螺栓（4），

所述的T型螺栓（4）包括第一螺杆（401）、转盘（402）、六角头（403），垂直布置的第一螺杆（401）与滑板（3）螺纹连接，第一螺杆（401）顶部固定有六角头（403），六角头（403）位于滑板（3）顶部，第一螺杆（401）末端固定设有或滑动设有转盘（402），转盘（402）设置于第一滑道（201）底层滑道内部。

3.根据权利要求2所述的电机噪音检测装置，其特征在于：

所述的滑板（3）上方固定有安装板（5），安装板（5）与滑板（3）之间设有减震板（501），

安装板（5）上设有安装孔，用于固定检测电机（21）。

4.根据权利要求3所述的电机噪音检测装置，其特征在于：

所述的联轴器（11）朝向电源盒（12）的端面内凹有同轴布置的中心孔（1101），电源盒（12）朝向联轴器（11）的端面上凸设有插轴（1201），插轴（1201）插设于中心孔（1101）内部，插轴（1201）与飞轮（16）同轴布置。

5.根据权利要求4所述的电机噪音检测装置，其特征在于：

所述的防护壳（14）底部设有升降架（15）。

6.根据权利要求5所述的电机噪音检测装置的电机噪音检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、电机安装：将检测电机（21）固定于安装板（5）上，联轴器（11）通过键与检测电机（21）的输出轴连接，然后通过升降架（15）调整飞轮（16）的高度，使插轴（1201）的轴线与联轴器（11）轴线处于同一水平面上；

滑动滑板（3），使插轴（1201）插入到中心孔（1101）内部，然后拧紧T型螺栓（4），完成检测电机（21）的安装；

B、电机转子偏心检测：当插轴（1201）插入到中心孔（1101）内部后，电动伸缩杆（13）末端插入至环状的滑槽（1102）内部，手动旋转检测电机（21）的输出轴，带动联轴器（11）旋转；

若联轴器（11）转动时电动伸缩杆（13）碰撞到滑槽（1102）侧壁，并产生干涉，则检测电机（21）的转子偏心；若联轴器（11）转动时电动伸缩杆（13）没有碰撞到滑槽（1102）侧壁，不产生干涉，则检测电机（21）的转子不偏心；

C、电机噪音检测：检测电机（21）、第一电机（8）、电脑与控制柜连接，控制柜控制检测电机（21）开启，并运行时间达到指定时长时，改变检测电机（21）的转速，第一电机（8）带动第二螺杆（6）转动，进而带动滑动架（9）沿检测电机（21）轴线方向进行移动，声音采集装置（10）采集检测电机（21）各个位置的噪音值，然后通过控制柜将信号传递到电脑上，电脑内部的软件对信号进行处理，形成一个环绕检测电机（21）的噪音分布图，通过分布图，可以直观的看出在同一工况下，检测电机（21）各个区域所产生的噪音值；

D、电机增加负载：电动伸缩杆（13）、第二电机（20）与控制柜电性连接，控制柜控制电动伸缩杆（13）的末端向检测电机（21）方向移动，直到插入到限位孔（1103）内部，这时联轴器（11）与电源盒（12）锁紧，进而与飞轮（16）锁紧，检测电机（21）带动飞轮（16）转动；

E、负载调整：第二电机（20）转动，通过第三螺杆（19）带动两个弧形板（17）靠近或远离飞轮（16）；

当磁铁（18）靠近飞轮（16）时，增强飞轮（16）周围的磁场强度，进而增加带动飞轮（16）旋转的动能，相当于增加检测电机（21）的负载；反之，当磁铁（18）靠近飞轮（16）时，减少检测电机（21）的负载。