CN114323643A - 一种旋转机组监测调节装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋转机组监测调节装置及方法，该装置包括底板、安装板和控制器，底板上设有顶升装置，顶升装置和控制器相连接，顶升装置上连接有中间板，中间板和安装板之间设有用于调节安装板角度的调节装置；安装板的一侧面的两端均连接有高度显示仪，高度显示仪和控制器相连接，调节装置中的电机和控制器信号连接；控制器接收高度显示仪的数值，并根据数值控制电机启停。本发明还公开了一种监测方法，本申请提高了旋转机组对中调节的效率，不需要在设备和安装板之间增加垫片，减少不必要的耗材，操作方便，提高校正的精度；而且能够准确监测机组实时运行的状态，判断其发生的故障类型，及时进行报警、停机，确保机组安全有序地运转。

Description

一种旋转机组监测调节装置及方法

技术领域

本发明涉及旋转机组调节技术领域，具体涉及一种旋转机组监测调节装置及方法。

背景技术

旋转机组包括驱动电机、扭力传器、变速箱、离心风机等设备，在进行组装时，需要将旋转机组中的所有设备进行对中校正，以保证旋转机组能够准确的安装。然而，旋转机组在初次组装，或在更换零部件时，必须对其进行重新的对中找正，确保旋转机组的安全、可靠、稳定地运行。

目前旋转机组对中校正通常采用如下方式：在驱动电机、扭力传器、变速箱、离心风机的四脚连接处放置垫片，通过增减垫片以使驱动电机、扭力传器、变速箱、离心风机对中。但是采用此方式具有如下缺点：1、垫片因挤压变形或生产精度低导致的对中校正精度低的问题；2、由于旋转机组各设备较重，校正时需要将其用铁棒等工具撬起来进行加减垫片，同时至少需要两名技术人员配合进行对中与校正，校正相对困难及准确度存在一定的误差；3、机组校正调整过程中费时费力耗材，一般调整一台机组少则2到3个小时，多则一天或更长时间；4、机组在对中校正时，由于人工的操作，所加的垫片厚度及操作的人工误差，可能造成对中校正的精度出现偏差。

因此，旋转机组在组装时，有效提高对中找正效率，提高精度，确保机组安全、可靠、高效的运行，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种旋转机组监测调节装置及方法，以解决现有技术中旋转机组组装或更换零件后对中找正效率低、精度不高问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种旋转机组监测调节装置，包括底板、安装板和控制器，所述底板上设有顶升装置，所述顶升装置和所述控制器相连接，所述顶升装置上连接有中间板，所述中间板和所述安装板之间设有用于调节所述安装板角度的调节装置；

所述安装板的一侧面的两端均连接有高度显示仪，所述高度显示仪和所述控制器相连接，所述调节装置中的第一电机和所述控制器信号连接；

所述控制器接收所述高度显示仪的数值，并根据所述数值控制第一电机启停。

进一步地，所述调节装置包括连接板以及滑动连接在所述连接板两侧的第一支撑臂和第二支撑臂，所述第一支撑臂的顶端和第二支撑臂的顶端均和所述安装板铰接连接；

所述第一支撑臂或第二支撑臂通过第一电机驱动，以调节所述安装板的角度。

进一步地，所述连接板上连接有螺杆装置，所述第一支撑臂或第二支撑臂和所述螺杆装置相连接；

所述第一电机的输出端和所述螺杆装置相连接，以带动所述螺杆装置中的螺杆升降。

进一步地，所述螺杆装置上还连接有控制所述螺杆升降的手柄。

进一步地，所述第二支撑臂有两个，两个所述第二支撑臂的底端之间连接有滑杆，所述滑杆上设置有多个滑块，所述滑块和所述连接板上的滑槽相连接。

进一步地，所述顶升装置包括位于底座和中间板之间的顶升气缸和多个导向杆。

进一步地，还包括和控制器相连接的多个加速度传感器，旋转机组的每个设备上至少安装一个加速度传感器，所述加速度传感器用于检测该设备的振动数据。

进一步地，所述控制器和所述旋转机组中的设备信号连接以控制设备启停，所述控制器上还连接有报警装置。

一种旋转机组监测调节方法，旋转机组中的每个设备分别连接在一个如上述所述的旋转机组监测调节装置的安装板上；

所述方法包括如下：

控制器获取旋转机组某一设备所连接的安装板上两个高度显示仪的数值信息；

若两个高度显示仪的数值不相等，则控制调节装置中的第一电机工作，以使所述第一电机带动安装板转动，当两个高度显示仪中的数值相等后，控制第一电机停止工作，完成该设备的水平调节；

重复以上过程，完成旋转机组所有设备的水平调节；

控制器控制顶升装置工作，使旋转机组中所有设备的转轴在同一轴线，完成对中调节。

进一步地，所述方法还包括：

通过加速度传感器获取旋转机组中每个设备的振动数据；

将所述振动数据与控制器中存储的专家库数据相比较，判断设备的状态信息；其中设备状态信息包括异常状态、正常状态和待确定状态；

若设备处于正常状态，则将该设备的振动数据存储至专家库数据中；

若设备数据处于故障状态，则根据振动数据确定设备的故障类型并提供维修计划；

控制报警装置进行报警；

若设备处于待确定状态，则根据该状态时的振动数据预测设备的发展趋势。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1、本申请设计的调节装置，直接将旋转机组中的设备安装至安装板上，通过高度显示仪能够有效地获取安装板两侧的高度信息，通过控制器控制第一电机可调节安装板的水平位置，从而实现设备的水平调节，通过控制器控制顶升装置工作，顶升装置使旋转机组中的所有设备的转轴在同一水平，以完成旋转机组的对中调节，本申请提高了旋转机组对中调节的效率，不需要在设备和安装板之间增加垫片，减少耗材，操作方便；

2、本申请的调节装置采用螺杆装置的形式，螺杆装置具有良好的自锁性能，保证了安装板调节后的位置不可变，防止因设备工作时的振动而导致安转板的位置改变，保证了设备工作的效果；本申请的调节装置中还设置了手柄，通过手柄可控制螺杆装置，提供了多种调节方式；

3、本申请在旋转机组的设备上还安装了加速度传感器，通过加速度传感器的设置，能够获取设备工作的振动数据，控制器根据振动设备可分析处设备的运行状况，能够实现设备的损坏预警，并能够预测机组设备运行的发展趋势，保证使用者及时对设备进行停机检修，提高了旋转机组工作的安全性能。

附图说明

图1为本发明具体实施方式的整体结构示意图；

图2为本发明具体实施方式调节装置安装设备的示意图；

图3为图1的局部结构示意图；

图4为本发明具体实施方式中螺杆装置的示意图；

图5为本发明具体实施方式中螺杆和滑杆的连接示意图；

图6为本发明具体实施方式安装板和中间板的连接示意图；

图7为本发明具体实施方式的连接框图；

图8为本发明中方法的流程图；

图9为本发明设备状态的分析流程图。

其中：1、底座；21、顶升气缸；22、导向杆；3、中间板；4、调节装置；41、第一电机；42、连接板；43、第一支撑臂；44、第二支撑臂；45、螺杆装置；451、螺杆；452、第二锥齿轮；453、螺套；454、第一锥齿轮；455、第三锥齿轮；46、手柄；47、滑杆；5、安装板；6、高度显示仪；7、螺栓；8、设备。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

旋转机组通常包括驱动电机、扭力传感器、变速箱和离心风机等设备，在初次组装，或在更换零部件时，必须对其进行重新的对中找正，使驱动电机、扭力传感器、变速箱和离心风机等设备的转轴处于同一轴线，以保证多个设备的顺利连接。由于底面平整度、设备本身制造误差、技术人员安装误差等影响，机组中的设备实际校正时，需要对机组中每个设备从左到右、或从右到左依次进行校正对中，确保机组安全的运转。

本申请的目的是将设备直接安装在安装板上的通孔内，通过调节安装板的高度和水平使设备进行对中，避免了设备和底座之间通过加装垫片造成的对中效率低、准确性差的问题。

一种旋转机组监测调节装置，包括底板1、安装板5和控制器，底板1上设有顶升装置，顶升装置和控制器相连接，顶升装置上连接有中间板3，中间板3和安装板5之间设有用于调节安装板5角度的调节装置4；安装板5的一侧面的两端均连接有高度显示仪6，高度显示仪6和控制器相连接，调节装置4中的第一电机41和控制器信号连接；控制器接收高度显示仪6的数值，并根据数值控制第一电机41启停。

本申请设计的调节装置，直接将旋转机组中的设备安装至安装板上，通过高度显示仪能够有效地获取安装板两侧的高度信息，通过控制器控制第一电机可调节安装板的水平位置，从而实现设备的水平调节，通过控制器控制顶升装置工作，顶升装置使旋转机组中的所有设备的转轴在同一水平，以完成旋转机组的对中调节，本申请提高了旋转机组对中调节的效率，不需要在设备和安装板之间增加垫片，操作方便。

本申请的调节装置如图1至图4所示，该装置主要包括底座1、顶升装置、中间板3、调节装置4、安装板5和高度显示仪6。顶升装置安装在中间板3和底座1之间，用于调节中间板3相对于底座1的高度。由于旋转机组中多个设备8的高度不等，导致其转轴不在同一高度，通过顶升装置可实现控制所有设备8的转轴在同一高度。

在一些实施例中，顶升装置包括顶升气缸21和导向杆22，顶升气缸21起到动力源的作用，顶升气缸21和控制器信号连接，控制器可控制顶升气缸21的伸缩，以实现中间板3高度的调节。设置导向杆22的作用是为了防止中间板3升降过程中产生位置的偏移，保证后续安装板调节的效果。

安装板5和中间板3之间设置调节装置4，调节装置4起到调节安装板5的作用，使安装板保持水平，以保证安装板上安装的设备8的水平。设备8直接通过螺栓7固定在安装板5上，两者之间不设置垫片，通过安装板的调节，保证设备8实际处于水平状态。

调节装置4具体包括第一电机41、连接板42、第一支撑臂43、第二支撑臂44、螺杆装置45、手柄46、和滑杆47。连接板42的底端和中间板3固定连接，顶端和安装板活动连接，连接板42的两侧分别通过第一支撑臂43和第二支撑臂44和安装板5连接，以使安装板5转动，进而实现安装板5的水平调节。

具体的，如图1至图4所示，第一支撑臂43设置在连接板42的左侧，其顶端和安装板铰接连接，底端通过滑块滑动连接在连接板42内的滑槽中，通过滑块滑槽的形式，保证第一支撑臂的运动稳定。

同样的，第一支撑臂44设置在连接板42的右侧，其顶端和安装板5铰接连接，底端通过滑块滑动连接在连接板42内的滑槽中，通过滑块滑槽的形式，保证了第一支撑臂的运动稳定。

第一支撑臂43和第二支撑臂44均为两根，两根第一支撑臂43末端的滑块之间可通过连杆连接，螺杆装置45的输出端和连杆连接便于驱动第一支撑臂43运动，以便于调节安装板5的水平。

本申请的第一支撑臂43和第二支撑臂44起到辅助支撑的作用，第一支撑臂43和第二支撑臂44主要是用于调节安装板5的水平，主要支撑通过连接板42的接触进行支撑，此种设计便于第一支撑臂43进行调节，且能够保证第一支撑臂43和第二支撑臂44的使用寿命。

具体的，如图4所示，螺杆装置45包括螺杆451、和第一电机输出端连接的第一锥齿轮454、转动设置在电机安装座上的第二锥齿轮452，第一锥齿轮454和第二锥齿轮452相啮合，第二锥齿轮452的内圈设有螺套453，螺杆451连接在螺套452内，螺杆453的顶端和连杆相连接。工作时，第一电机带动第一锥齿454轮转动，第二锥齿452轮跟着转动，带动螺套453转动，带动螺杆451升降，以实现连杆高度的调节，进而实现了安装板水平的调节。

如图6所示，为了保证螺杆升降能够顺利带动连杆升降，螺杆顶端设计有半圆形连接头，连接头伸入至连杆上设置的槽孔内，两者滑动连接，保证螺杆转动过程中连杆的升降。

如图3至5所示，安装板上还设计了中间孔，中间孔可用于安装轴承及放置第三锥齿轮455，第三锥齿轮455和第二锥齿轮452相啮合，第三锥齿轮455上连接手柄46，通过手柄转动也可实现安装板5高度的调节。

本申请在安装板5的底面的两侧设计了高度显示仪6，将高度显示仪安装在安装板5的底面具有与其在顶面的同等效果，但是安装更便于在安装板5上安装设备。高度显示仪6能够显示安装板5两侧的高度信息，进而判断出安装板是否水平。

通过上述设计，本申请可通过高度显示仪获取安装板的高度信息，将高度信息传递至控制器后控制器计算出结果，根据结果控制电机正反转，进而实现安装板5的水平调节。完成所有设备的水平调节，并进行所有设备的高度调节，以保证设备处于水平。

本发明采用无垫片进行对中找正，提高了对中找正的精度；本发明采用无垫片进行对中找正，加快了机组组装的速度；本发明采用无垫片进行对中找正，减少了不必要的人力和耗材。

在本申请，通过安装板两侧设计的两个高度显示仪6，直接获取安装板的水平信息，不需要考虑下方地面不平的影响，直接将安装板5调整水平后，安装板5上的机组设备也会处于水平，保证了调节的便利性。

在一些进一步的实施例中，旋转机组中的每个设备上还安装有加速度传感器，加速度传感器用于检测该设备的振动数据，加速度传感器和控制器信号连接。

控制器和旋转机组中的设备信号连接以控制设备启停，控制器上还连接有报警装置。

通过上述设计，可获取设备的振动数据。具体的，加速度传感器安装在设备上，设备在工作时产生振动，加速度传感器通过获取振动信号以获取设备的振动情况。根据设备的异常情况可通过控制器上的报警装置进行及时报警。

本申请不仅可实现对旋转机组中设备的对中调整，还能够获取设备运行的情况，以实现对设备运行的监测与报警。

本发明还公开了一种旋转机组监测调节方法，该方法基于本申请的监测调节装置实现，该方法包括如下步骤：

步骤1、获取第一个设备所在安装板5上高度显示仪的数据，对数据进行分析，判断该设备所在的安装板5是否处于水平状态。

步骤2、若处于水平，则不需调节，若不水平，控制器根据高度显示仪6的数据控制第一电机41正转或反转，使安装板转动以使第一个设备处于水平。

步骤3、重复上述步骤完成第二个设备的水平调节，并根据第一个设备的高度信息，对第二个设备进行高度调节，使第一个设备的转轴和第二 设备的转轴处于同一高度；

步骤4、重复上述步骤，完成第三个设备和第四个设备的水平及高度的调节，进而实现了旋转机组中多个设备的对中。

在本申请的步骤1中，第一个设备、第二个设备、第三个设备和第四个设备可从左向右计数，也可从右向左计数。

步骤2中，控制器根据两个高度显示仪的数值差计算出安装板的水平倾斜状态，根据安装板的水平倾斜状态使第一电机正转或反转，以调节安装板5的水平。控制器上还连接显示装置，显示装置可显示需要调节安装板的数值，控制器并将该数值计算出转动手柄的圈数以进行直观的显示，还可通过转动手柄，来实现安装板5的水平调节。

步骤5、通过每个设备上的加速度传感器分别获取每个设备的振动数据。

步骤6、将获取的振动数据和专家数据库中预储存的数据进行比较，判断设备运行状态，其中设别状态包括正常状态、异常状态和待确定状态。

在该步骤中，专家库预存储的数据，可采用前期设备稳定状态时获取的大量数据，也可采用预先测试的稳定数据。将振动数据和专家库数据进行比较，若两者的差值在第一设定阈值范围内（例如振动数值相差小于0.4），则设备处于正常状态。若两者的差值超过第一阈值小于第二阈值（例如大于0.4小于1），则设备处于待确定状态。若两者的差值大于第二阈值（大于1），则设备处于异常状态。

当设备处于正常状态时，将设备的振动数据存储至专家库中，若设备处于待确定状态，可采集大量的数据。通过每天数据累计取平均值的方法，保存长时间的历史趋势数据，以此与专家数据库相比较，从而预测其未来的发展趋势，根据发展趋势判断设备是处于正常状态还是处于异常状态。

若设备处于异常状态时，则根据振动数据判断设备的故障类型，并提供相应的维修计划。

在该步骤中，可能发生故障包括：校正不平、螺栓松动、轴承故障、齿轮故障、转动轴故障等。可根据振动数据判断是属于那种具体的故障，以便于检修人员进行维修。

如螺栓松动导致数据异常范围值在1-5之间，齿轮故障导致数据异常值在5-8之间，轴承故障在8-12之间，校正不平和转动轴故障在12以上，通过振动数据和专家库数据进行比较能够分析出设备异常的具体原因或大致原因，能够检修人员的检修效率。

步骤7、对运行异常的设备进行报警，若报警时长超过预设值则控制该设备停机。

步骤7中，对运行异常的设备进行报警以提示操作者进行停机处理，若长时间报警没有操作者进行停机处理，则通过控制器控制设备强制停机。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种旋转机组监测调节装置，其特征在于，包括底板、安装板和控制器，所述底板上设有顶升装置，所述顶升装置和所述控制器相连接，所述顶升装置上连接有中间板，所述中间板和所述安装板之间设有用于调节所述安装板角度的调节装置；

所述安装板的一侧面的两端均连接有高度显示仪，所述高度显示仪和所述控制器相连接，所述调节装置中的第一电机和所述控制器信号连接；

所述控制器接收所述高度显示仪的数值，并根据所述数值控制第一电机启停。

2.根据权利要求所述的旋转机组监测调节装置，其特征在于，所述调节装置包括连接板以及滑动连接在所述连接板两侧的第一支撑臂和第二支撑臂，所述第一支撑臂的顶端和第二支撑臂的顶端均和所述安装板铰接连接；

所述第一支撑臂或第二支撑臂通过第一电机驱动，以调节所述安装板的角度。

3.根据权利要求所述的旋转机组监测调节装置，其特征在于，所述连接板上连接有螺杆装置，所述第一支撑臂或第二支撑臂和所述螺杆装置相连接；

所述第一电机的输出端和所述螺杆装置相连接，以带动所述螺杆装置中的螺杆升降。

4.根据权利要求所述的旋转机组监测调节装置，其特征在于，所述螺杆装置上还连接有控制所述螺杆升降的手柄。

5.根据权利要求所述的旋转机组监测调节装置，其特征在于，所述第二支撑臂有两个，两个所述第二支撑臂的底端之间连接有滑杆，所述滑杆上设置有多个滑块，所述滑块和所述连接板上的滑槽相连接。

6.根据权利要求所述的旋转机组监测调节装置，其特征在于，所述顶升装置包括位于底座和中间板之间的顶升气缸和多个导向杆。

7.根据权利要求所述的旋转机组监测调节装置，其特征在于，还包括和控制器相连接的多个加速度传感器，旋转机组的每个设备上至少安装一个加速度传感器，所述加速度传感器用于检测该设备的振动数据。

8.根据权利要求所述的旋转机组监测调节装置，其特征在于，所述控制器和所述旋转机组中的设备信号连接以控制设备启停，所述控制器上还连接有报警装置。

9.一种旋转机组监测调节方法，其特征在于，旋转机组中的每个设备分别连接在一个如权利要求1至8任一项所述的旋转机组监测调节装置的安装板上；

所述方法包括如下：

控制器获取旋转机组某一设备所连接的安装板上两个高度显示仪的数值信息；

若两个高度显示仪的数值不相等，则控制调节装置中的第一电机工作，以使所述第一电机带动安装板转动，当两个高度显示仪中的数值相等后，控制第一电机停止工作，完成该设备的水平调节；

重复以上过程，完成旋转机组所有设备的水平调节；

控制器控制顶升装置工作，使旋转机组中所有设备的转轴在同一轴线，完成对中调节。

10.根据权利要求所述的旋转机组监测调节方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过加速度传感器获取旋转机组中每个设备的振动数据；

将所述振动数据与控制器中存储的专家库数据相比较，判断设备的状态信息；其中设备状态信息包括异常状态、正常状态和待确定状态；

若设备处于正常状态，则将该设备的振动数据存储至专家库数据中；

若设备数据处于故障状态，则根据振动数据确定设备的故障类型并提供维修计划；

控制报警装置进行报警；

若设备处于待确定状态，则根据该状态时的振动数据预测设备的发展趋势。

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