[发明专利]转动机械六点测试振动故障诊断装置

说明书

技术领域

本发明涉及测量技术领域，是一种转动机械六点测试振动故障诊断装置。

背景技术

转动机械在工业及相关领域使用非常普遍，所有转动机械都存在振动现象，一旦振动幅值超过规定便会发生故障或事故，因此必须对转动机械的振动进行检测与故障诊断。现有技术通常采用简单的振动测试仪器进行转动机械相关轴瓦位置的垂直振动或者水平振动幅值的测试，由于设备处于运转状态，并且结构复杂，引起的故障的原因很多，所以很难准确分析判断故障原因与引起故障的部位。

发明内容

所有转动机械都存在振动现象是客观的，而影响转动机械振动幅值大小的的要素有三个，即：扰动力、支撑刚度、阻尼系数。对某一处于运转状态下的设备，扰动力和阻尼系数基本不变，而影响支撑刚度的因素有轴瓦或轴承座刚度及连接刚度；台板刚度及连接刚度；基础刚度。

经推导支撑总刚度

其中k_b：轴瓦或轴承座刚度及连接刚度。

k_g：台板刚度及连接刚度。

k_m：基础刚度。

影响支撑总刚度k₂因素很多，为了准确找到影响支撑总刚度具体部位及原因，必须测取轴瓦或轴承座垂直方向、轴瓦或轴承座水平方向、轴瓦或轴承座轴向、轴瓦或轴承座连接部位即机座、台板及基础的振动幅值与频谱情况。

本发明的目的是提供一种能够顺序测量和存储转动机械轴瓦或轴承座的垂直方向、水平方向、轴向方向、台板位置、机座位置、基础位置的振动数据，自动给出振动故障原因和六个位置时域波形和频谱，具有显示直观、诊断准确的转动机械六点测试振动故障诊断装置。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种转动机械六点测试振动故障诊断装置，其特征是：它包括ARM微处理器分别与信号处理电路、FPGA门阵列、LCD液晶显示、SD存储单元、操作键盘、通讯端口、闪存FLASH和内存RAM相连接，置于转动机械轴瓦或轴承座的垂直方向、水平方向、轴向方向、台板位置、机座位置、基础位置的速度传感器或加速度传感器与信号处理电路相连接，信号处理电路与信号采集电路相连接，信号采集电路与FPGA门阵列相连接。

所述的信号处理电路包括型号LM358芯片IC1、型号LM358芯片IC2、型号LM358芯片IC3，电阻R1～R16、电位器W1、W2、电容C1～C4、C15、C17、CZ1～CZ6相连接。

所述的信号采集电路包括型号OPA2830IDGK芯片IC4、型号ADS8330IRSA芯片IC9，电阻R1、R2、R9、R10、R18、R19、R100～R103和电容C100、C101相连接。

所述的FPGA门阵列包括型号LFXP2-5E-5TN144C芯片IC13，电阻R47、R48和磁珠PB5、PB6相连接。

所述的ARM微处理器包括型号S3C2440A40芯片IC3，电容C15、C16和晶振X1、X2相连接。

所述的SD存储单元包括电阻R27～R33和卡件J9相连接。

所述的通讯端口包括电阻R49和USB通讯端口J13相连接。

所述的闪存FLASH包括芯片型号K9F2G08UOM-PCB0IC1和电阻R4相连接。

所述的内存RAM包括型号K4S561632H-UC75芯片IC2、型号K4S561632H-UC75芯片IC4相连接。

本发明的转动机械六点测试振动故障诊断装置，能够通过速度传感器或加速度传感器顺序测量转动机械轴瓦或轴承座的垂直方向、水平方向、轴向方向、台板位置、机座位置、基础位置六个位置的振动信号，并通过控制电路对所存储的数据进行最少1024点的快速FFT分析，并根据采集的时域和傅立叶分析的六个位置数据，经过数学模型进行判别、比对，得出造成转动机械轴瓦或轴承座振动异常原因，具有显示直观、诊断准确等优点。

附图说明

图1为本发明的转动机械六点测试振动故障诊断装置电路原理框图。

图2为信号处理电路1原理图。

图3为信号采集电路2原理图。

图4为FPGA门阵列3原理图。

图5为ARM微处理器4原理图。

图6为SD存储单元6原理图。

图7为通讯端口8原理图。

图8为闪存FLASH 9原理图。

图9为内存RAM 10原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的描述。