[发明专利]防振支架的状态监视

说明书

技术领域

本发明涉及防振支架的状态监视，特别是在用于支撑旋转电气机器(例如电动机或发电机)定子的悬挂结构中使用的一类防振支架的状态监视。

背景技术

三明治式防振支架在工业应用中广为人知。例如，它们可以定位于柴油发动机或发电机组下方，以提供弹性悬挂。典型的三明治式支架包括由定位于两个刚性端板之间的橡胶或聚合物形成的一个或多个弹性层。在一些情况下，刚性板插入相邻的弹性层之间，以增大承载能力。三明治式支架可用于压缩或剪切，或者二者的组合。可认为三明治式支架具有阻尼特性和动态刚度(弹簧)特性。

用于旋转电气机器的定子组件在正常情况下将安装在外部支撑框架上。三明治式支架可用于使传递到支撑框架中的振动量降低至最小，有效地使定子组件与支撑框架解耦。更特别地，三明治式支架可定位于外部支撑框架和一部分定子之间，从而在旋转电气机器的操作过程中，它们承受在定子的大致切线方向上的压缩载荷，承受在定子的大致径向方向上的径向剪切载荷。

三明治式支架安装在外部支撑框架或结构内部，这使得难以视觉检查或监视它们的状态。因此需要一种改进的状态监视方法。

发明内容

本发明提供防振支架的状态监视，包括以下步骤：通过以下步骤确定指示防振支架的有效性的第一组有效性数据：测量或导出输入数据和输出数据，所述输入数据指示(例如从固定支架的相关设备或装备)施加于防振支架的输入振动的振幅，所述输出数据指示防振支架的相应的输出振动(例如传递到相关设备或装备的外部支撑框架中的振动)的振幅，所述输入和输出数据在第一时间段上进行测量或导出；以及使用输入和输出数据确定第一组有效性数据；以及基于第一组有效性数据监视防振支架的操作状态。

可以仅从第一组有效性数据获得关于防振支架的操作状态的重要和有用信息，即基于仅在第一时间段上提供的输入和输出数据。不是总需要比较有效性数据与连续组的有效性数据。但是，在一个示例中，通过比较使用在不同时间段上采集的输入和输出数据确定的连续组有效性数据，可以监视支架的操作状态。以时间间隔周期性地确定连续组有效性数据，然后比较连续组有效性数据与一个或多个先前组有效性数据(其通常存储在例如适当的存储器中)，从而可以识别支架的动态刚度的任何退化。更特别的，状态监视还可以包括以下步骤：通过以下步骤确定指示防振支架的有效性的第二组有效性数据，这是通过测量或导出输入数据和输出数据来确定的，所述输入数据指示施加于防振支架的输入振动的振幅，所述输出数据指示防振支架的相应的输出振动的振幅，输入和输出数据在不同于第一时间段的第二时间段上进行测量或导出。在第二时间段上测量或导出的输入和输出数据可用于确定第二组有效性数据。然后，基于第一和第二组有效性数据执行支架操作状态的监视。通过类似方式可以确定其他组有效性数据。在另一个示例中，可以处理或分析第一组有效性数据，以发现支架是否满足动态刚度或其他操作特性的最低要求。

总体来说，可以理解输入振动和对应的输出振动的振幅之间的关系取决于防振支架在最小化振动传递方面多么有效。换言之，如果防振支架正确操作，那么由于防振支架提供的阻尼效应，输出振动的振幅应显著小于输入振动的振幅。防振支架的有效性通常会随时间降低，本发明提供无需视觉检查而监视有效性的有用方法，其还能够预测支架的使用寿命。

可以在防振支架上或者附近承受输入和输出振动的适当位置处安装传感器(通常是高频加速度计)。传感器可以物理集成在防振支架中，或者安装到固定防振支架的外部支撑框架和相关设备或装备的部件上。能够从提供加速度或振幅测量值等数据的传感器获得或导出状态监视所必需的输入和输出数据。例如，用于对加速度测量值进行滤波和处理的电子设备可以进行必要的整合。传感器可以通过适当的有线(例如使用电缆)或无线设置连接至外部电子装备或仪器。通常在输入振动施加于支架的时间段上采集输入和输出数据，例如在引起输入振动的相关设备或装置操作时。在实践中，当施加输入振动时连续或者仅在一些时间段中采集输入和输出数据。在输入和输出数据被适当的处理器单元使用以确定有效性数据之前，输入和输出数据可以被保存(例如在适当的存储器中)。测量或导出输入和输出数据以确定每组有效性数据的时间段可以是离散或者重叠的。在输入和输出数据被可选的转换到其他域中之前(典型但不排它的，频域)，可以在时域中采集输入和输出数据，转换使用任何适当的变换(例如快速傅里叶变换FFT，小波变换或改进希尔伯特变换)以进行进一步处理。