CN214410264U - 一种轴承运行状态监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种轴承运行状态监测系统，应用于不停机设备，不停机设备包括轴承座和轴承，轴承运行状态监测系统包括：轴承传感器，设置在所述轴承座上，用于采集轴承的振动信号数据；控制单元，与轴承传感器通信连接，用于接收轴承传感器传回的振动信号数据；通信单元，通过智能网关与智能终端通信，用于通过智能网关将振动信号数据无线传输给智能终端，以便智能终端基于振动信号数据对该轴承的运行状态进行监测。这样便于智能终端获取振动信号数据，而智能终端相较于传统的单片机，其性能可以非常优越，可以更高效更可靠地实现对轴承运行状态的监测。并且，这样的方式无需考虑布线问题，简化安装工作，且数据传输非常可靠。

Description

一种轴承运行状态监测系统

技术领域

本申请涉及设备监测技术领域，具体而言，涉及一种轴承运行状态监测系统。

背景技术

关键设备的运行关乎整条产线的运作，而设备的停机维护会产生较高的时间成本，因此不停机设备的监测和维护技术逐渐发展起来。

而不停机设备的轴承运行状态，关系到该设备的运行安全、剩余寿命等，因此对于不停机设备的运行状态监测必不可少。但现有的监测系统，在监测的可靠性和部件安装上仍然有待改进。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种轴承运行状态监测系统，以通过稳定可靠的安装方式和数据通信方式，保证数据采集的可靠性和数据传输的稳定性，从而保证轴承运行状态的检测质量。

为了实现上述目的，本申请的实施例通过如下方式实现：

第一方面，本申请实施例提供一种轴承运行状态监测系统，应用于不停机设备，所述不停机设备包括轴承座和轴承，所述轴承运行状态监测系统包括：轴承传感器，设置在所述轴承座上，用于采集轴承的振动信号数据；控制单元，与所述轴承传感器通信连接，用于接收所述轴承传感器传回的所述振动信号数据；通信单元，通过智能网关与智能终端通信，用于通过所述智能网关将所述振动信号数据无线传输给所述智能终端，以便所述智能终端基于所述振动信号数据对该轴承的运行状态进行监测。

在本申请实施例中，通过将轴承传感器设置在轴承座上，便于采集轴承的振动信号数据，而通过将采集的数据传送给控制单元，再利用与控制单元连接的通信单元，将采集的振动信号数据经智能网关转发给智能终端，以通过智能终端来实现对振动信号数据的处理、分析和预测，实现对轴承的运行状态监测。这样的方式，采用无线通信的方式实现振动信号数据的转发，便于智能终端获取振动信号数据，而智能终端(例如个人电脑，移动终端等，当然，也可以不为移动终端，而是采用服务器)相较于传统的单片机，其性能可以非常优越，可以更高效更可靠地实现对轴承运行状态的监测。并且，这样的方式无需考虑布线问题，简化安装工作，且数据传输非常可靠。

结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述轴承传感器为垂直式轴承传感器，所述垂直式轴承传感器通过钢制螺栓固定在所述轴承座的目标区域，其中，所述目标区域为所述轴承的外环表面投影在所述轴承座上的区域。

在该实现方式中，将垂直式轴承传感器通过钢制螺栓固定在轴承座的目标区域(轴承的外环表面投影在轴承座上的区域)，这样在目标区域采集的振动信号数据，其能量损失最小，信号强度更优，振动信号数据中包含的信息也就越多，从而能够进一步保证对轴承的运行状态监测的效果和可靠性。

结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述轴承运行状态监测系统还包括温度传感器，所述轴承座上开设有测温区域，所述测温区域为所述轴承的外环表面投影在所述轴承座上的区域，且所述测温区域与所述目标区域分别位于所述轴承座的两个相对方位；所述测温区域开设有深孔，所述温度传感器的感应端嵌设于所述深孔内，其中，所述深孔的底部与所述轴承的外环表面在空间上的间距为5～10mm；所述温度传感器，用于采集所述轴承的温度数据并发送给所述控制单元。

在该实现方式中，轴承座上开设有测温区域(轴承的外环表面投影在轴承座上的区域，且测温区域与目标区域分别位于轴承座的两个相对方位)，这样可以保证温度监测与振动监测的相互独立，尽可能减少传感器的安装对信号采集的影响。而温度传感器的感应端嵌设于测温区域的深孔(深孔的底部与轴承的外环表面在空间上的间距为5～10mm)内，这样既不会影响轴承本身的质量，不对轴承产生损害，又能够较好地采集到轴承的实时温度，从而便于对轴承润滑状态的判断等。

结合第一方面，或者结合第一方面的第一种或第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述不停机设备包括多个轴承座和对应的轴承，相应的，所述轴承传感器的数量与所述轴承座的数量一致。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述不停机设备的数量为a，每个所述不停机设备包括b个轴承座和对应的轴承，所述轴承运行状态监测系统包括：a*b个所述轴承传感器，一个所述轴承传感器安装在一个所述轴承座上，一个所述不停机设备安装b个所述轴承传感器；a个所述控制单元和a个所述通信单元，一个所述控制单元和一个所述通信单元共同对应一个所述不停机设备的b个所述轴承传感器；所述智能网关，用于与每个所述通信单元对接，将每个所述通信单元发送的数据转发给所述智能终端。

在该实现方式中，轴承运行状态监测系统可以包括一个智能网关和智能终端，可以接收a个不同的通信单元发送的数据，而一个通信单元可以对应一个不停机设备，即对应此不停机设备的b个轴承传感器，从而实现对该不停机设备的b个轴承的运行状态监测。因此，这样可以同时实现对多个设备的多个轴承的运行状态检测，从而使得监测更加全面，且无需针对每个轴承设置相应的控制单元可进行监测，可以节约成本，且同时能够提升对轴承的运行状态监测的质量。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种轴承运行状态监测系统的示意图。

图2为本申请实施例提供的一种安装传感器的轴承座的示意图。

图标：100-轴承运行状态监测系统；110-轴承传感器；120-控制单元；130-通信单元；140-智能网关；150-智能终端；160-温度传感器。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种轴承运行状态监测系统100的示意图。

在本实施例中，不停机设备包括轴承座和轴承，轴承运行状态监测系统100可以包括：轴承传感器110、控制单元120、通信单元130、智能网关140和智能终端150。

示例性的，轴承传感器110可以设置在轴承座上，用于采集轴承的振动信号数据。

示例性的，控制单元120可以与轴承传感器110通信连接，用于接收轴承传感器110传回的振动信号数据。

示例性的，通信单元130可以通过智能网关140与智能终端150通信，用于通过智能网关140将振动信号数据无线传输给智能终端150，以便智能终端150基于振动信号数据对该轴承的运行状态进行监测。

在本实施例中，控制单元120和通信单元130可以集成在一起，设置在不停机设备(非轴承座)上，这样一方面可以减少对轴承座的影响(避免影响采集的振动信号数据)，另一方面，可以少受轴承座振动的影响，保证控制单元120和通信单元130的运行的可靠性。

通过将轴承传感器110设置在轴承座上，便于采集轴承的振动信号数据，而通过将采集的数据传送给控制单元120，再利用与控制单元120连接的通信单元130，将采集的振动信号数据经智能网关140转发给智能终端150，以通过智能终端150来实现对振动信号数据的处理、分析和预测，实现对轴承的运行状态监测。这样的方式，采用无线通信的方式实现振动信号数据的转发，便于智能终端150获取振动信号数据，而智能终端150(例如个人电脑，移动终端等，当然，也可以不为移动终端，而是采用服务器)相较于传统的单片机，其性能可以非常优越，可以更高效更可靠地实现对轴承运行状态的监测。并且，这样的方式无需考虑布线问题，简化安装工作，且数据传输非常可靠。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种安装传感器的轴承座的示意图。在本实施例中，轴承传感器110可以为垂直式轴承传感器(当然，在其他一些可能的方式中，也可以采用水平式轴承传感器，甚至还可以同时采用垂直式轴承传感器和水平式轴承传感器，以获取更全面反映轴承运行状态的振动信号数据，此处不作限定)，垂直式轴承传感器可以通过钢制螺栓固定在轴承座的目标区域，其中，目标区域为轴承的外环表面投影在轴承座上的区域。

将垂直式轴承传感器通过钢制螺栓固定在轴承座的目标区域(轴承的外环表面投影在轴承座上的区域)，这样在目标区域采集的振动信号数据，其能量损失最小，信号强度更优，振动信号数据中包含的信息也就越多，从而能够进一步保证对轴承的运行状态监测的效果和可靠性。而采用钢制螺栓固定，可以保持谐振。

在本实施例中，轴承运行状态监测系统100还包括温度传感器160，轴承座上开设有测温区域，测温区域为轴承的外环表面投影在轴承座上的区域，且测温区域与目标区域分别位于轴承座的两个相对方位。测温区域开设有深孔，温度传感器160的感应端嵌设于深孔内，其中，深孔的底部与轴承的外环表面在空间上的间距为5～10mm(优选6～9mm，以8mm为佳)。温度传感器160可以用于采集轴承的温度数据并发送给控制单元120。

轴承座上开设有测温区域(轴承的外环表面投影在轴承座上的区域，且测温区域与目标区域分别位于轴承座的两个相对方位)，这样可以保证温度监测与振动监测的相互独立，尽可能减少传感器的安装对信号采集的影响。而温度传感器160的感应端嵌设于测温区域的深孔(深孔的底部与轴承的外环表面在空间上的间距为5～10mm)内，这样既不会影响轴承本身的质量，不对轴承产生损害，又能够较好地采集到轴承的实时温度，从而便于对轴承润滑状态的判断等。

在本实施例中，不停机设备可以包括多个轴承座和对应的轴承，相应的，轴承传感器110的数量与轴承座的数量一致。

示例性的，请再次参阅图1，不停机设备的数量为a，每个不停机设备包括b个轴承座和对应的轴承，轴承运行状态监测系统100可以包括：a*b个轴承传感器110、a个控制单元120和a个通信单元130、智能网关140和智能终端150。

一个轴承传感器110可以安装在一个轴承座上，一个不停机设备则安装b个轴承传感器110。一个控制单元120和一个通信单元130共同对应一个不停机设备的b个轴承传感器110。而智能网关140可以与每个通信单元130对接，用于将每个通信单元130发送的数据转发给智能终端150。这样可以同时实现对多个设备的多个轴承的运行状态检测，从而使得监测更加全面，且无需针对每个轴承设置相应的控制单元120可进行监测，可以节约成本，且同时能够提升对轴承的运行状态监测的质量。

综上所述，本申请实施例提供一种轴承运行状态监测系统100，通过将轴承传感器110设置在轴承座上，便于采集轴承的振动信号数据，而通过将采集的数据传送给控制单元120，再利用与控制单元120连接的通信单元130，将采集的振动信号数据经智能网关140转发给智能终端150，以通过智能终端150来实现对振动信号数据的处理、分析和预测，实现对轴承的运行状态监测。这样的方式，采用无线通信的方式实现振动信号数据的转发，便于智能终端150获取振动信号数据，而智能终端150(例如个人电脑，移动终端等，当然，也可以不为移动终端，而是采用服务器)相较于传统的单片机，其性能可以非常优越，可以更高效更可靠地实现对轴承运行状态的监测。并且，这样的方式无需考虑布线问题，简化安装工作，且数据传输非常可靠。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种轴承运行状态监测系统，其特征在于，应用于不停机设备，所述不停机设备包括轴承座和轴承，所述轴承运行状态监测系统包括：

轴承传感器，设置在所述轴承座上，用于采集轴承的振动信号数据；

控制单元，与所述轴承传感器通信连接，用于接收所述轴承传感器传回的所述振动信号数据；

通信单元，通过智能网关与智能终端通信，用于通过所述智能网关将所述振动信号数据无线传输给所述智能终端，以便所述智能终端基于所述振动信号数据对该轴承的运行状态进行监测。

2.根据权利要求1所述的轴承运行状态监测系统，其特征在于，所述轴承传感器为垂直式轴承传感器，

所述垂直式轴承传感器通过钢制螺栓固定在所述轴承座的目标区域，其中，所述目标区域为所述轴承的外环表面投影在所述轴承座上的区域。

3.根据权利要求2所述的轴承运行状态监测系统，其特征在于，所述轴承运行状态监测系统还包括温度传感器，

所述轴承座上开设有测温区域，所述测温区域为所述轴承的外环表面投影在所述轴承座上的区域，且所述测温区域与所述目标区域分别位于所述轴承座的两个相对方位；

所述测温区域开设有深孔，所述温度传感器的感应端嵌设于所述深孔内，其中，所述深孔的底部与所述轴承的外环表面在空间上的间距为5～10mm；

所述温度传感器，用于采集所述轴承的温度数据并发送给所述控制单元。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的轴承运行状态监测系统，其特征在于，所述不停机设备包括多个轴承座和对应的轴承，相应的，所述轴承传感器的数量与所述轴承座的数量一致。

5.根据权利要求4所述的轴承运行状态监测系统，其特征在于，所述不停机设备的数量为a，每个所述不停机设备包括b个轴承座和对应的轴承，所述轴承运行状态监测系统包括：

a*b个所述轴承传感器，一个所述轴承传感器安装在一个所述轴承座上，一个所述不停机设备安装b个所述轴承传感器；

a个所述控制单元和a个所述通信单元，一个所述控制单元和一个所述通信单元共同对应一个所述不停机设备的b个所述轴承传感器；

所述智能网关，用于与每个所述通信单元对接，将每个所述通信单元发送的数据转发给所述智能终端。

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