專利名稱:一種用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),在烘缸軸系伸出烘缸兩端的軸段上均套裝用于支撐烘缸軸系的動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承,兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承與供油裝置之間的油管上均設(shè)置有用來(lái)監(jiān)測(cè)烘缸軸系交變溫度場(chǎng)及振動(dòng)特性的油液在線監(jiān)測(cè)裝置和油液溫度檢測(cè)裝置;烘缸軸系上安裝有用于采集烘缸軸系絕對(duì)位移和相對(duì)位移的軸系振動(dòng)檢測(cè)裝置;油液在線監(jiān)測(cè)裝置、油液溫度監(jiān)測(cè)裝置和軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置共同完成烘缸軸系在高溫、潮濕、重載及低速條件下的摩擦磨損、交變溫度場(chǎng)及振動(dòng)特性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為烘缸軸系支承部件的故障提取提供實(shí)時(shí)、連續(xù)的充足的數(shù)據(jù),并通過(guò)故障提取系統(tǒng)為軸系支承部件的性能分析及優(yōu)化提供設(shè)計(jì)建議。
【專利說(shuō)明】一種用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于造紙裝備性能監(jiān)測(cè)及故障診斷【技術(shù)領(lǐng)域】,涉及烘缸軸系的新型支承部件設(shè)計(jì),具體涉及一種用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高速寬幅紙機(jī)的烘缸是紙機(jī)中的關(guān)鍵干燥部件,具有運(yùn)行環(huán)境惡劣、運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、工況交變快等特征。一方面,烘缸支撐軸承在此種環(huán)境下工作其摩擦學(xué)性能具有熱粘彈耦合性;而烘缸的軸承轉(zhuǎn)子系統(tǒng)則具有摩擦學(xué)與動(dòng)力學(xué)耦合的特征;另一方面,現(xiàn)代高參數(shù)紙機(jī)的烘缸軸承及其支撐的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)性能具有極強(qiáng)的時(shí)變特征,這些運(yùn)行性能是判斷烘缸運(yùn)行狀況的重要依據(jù)。因此,針對(duì)高速寬幅紙機(jī)支撐部件在典型工況下易產(chǎn)生失效破壞的問(wèn)題,有必要從摩擦學(xué)、流體潤(rùn)滑理論及轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué)的角度,重點(diǎn)解決與高速寬幅紙機(jī)烘缸軸系及軸承的摩擦規(guī)律、動(dòng)力學(xué)行為特征及故障診斷等相關(guān)的理論和試驗(yàn)研宄,為提高烘缸軸承服役壽命提供了理論和試驗(yàn)支撐。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0003]本實(shí)用新型的目的是克服目前造紙裝備中烘缸軸系中支承部件性能監(jiān)測(cè)及故障診斷中存在的現(xiàn)象不明顯、規(guī)律不清晰的缺陷,提出一種用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),從而提高烘缸軸系在重載、低速、高溫、潮濕環(huán)境下服役性能及使役壽命。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種基于動(dòng)靜壓支承的烘缸軸系性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括安裝于烘缸軸系上的烘缸,烘缸軸系的后端與傳動(dòng)裝置相連;烘缸軸系伸出烘缸兩端的軸段上均套裝用于支撐烘缸軸系的動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承;兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承均與供油裝置相連;供油裝置與兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承之間的油管上均設(shè)置有用來(lái)監(jiān)測(cè)烘缸軸系交變溫度場(chǎng)及振動(dòng)特性的油液在線監(jiān)測(cè)裝置和油液溫度檢測(cè)裝置;烘缸軸系上安裝有用于采集烘缸軸系絕對(duì)位移和相對(duì)位移的軸系振動(dòng)檢測(cè)裝置。
[0006]所述烘缸軸系包括后端與傳動(dòng)裝置相連的傳動(dòng)端軸段,以及前端的操作端軸段。
[0007]所述兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承分別套裝在傳動(dòng)端軸段和操作端軸段上。
[0008]所述動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承采用箔片軸承或空氣軸承。
[0009]所述供油裝置與兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承之間還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)供油壓力及供油流量的節(jié)流器。
[0010]所述節(jié)流器采用小孔節(jié)流、毛細(xì)節(jié)流以及薄膜節(jié)流中的一種或及幾種相結(jié)合的節(jié)流方式。
[0011]所述油液在線監(jiān)測(cè)裝置采用鐵譜分析儀、聲發(fā)射磨粒監(jiān)測(cè)儀或超聲波磨粒監(jiān)測(cè)儀;油液溫度檢測(cè)裝置采用熱電偶;軸系振動(dòng)檢測(cè)裝置采用電渦流傳感器;烘缸采用楊克烘缸。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0013]本實(shí)用新型基于動(dòng)靜壓支承的烘缸軸系性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),在烘缸軸系伸出烘缸兩端的軸段上均套裝用于支撐烘缸軸系的動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承,兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承與供油裝置之間的油管上均設(shè)置有用來(lái)監(jiān)測(cè)烘缸軸系交變溫度場(chǎng)及振動(dòng)特性的油液在線監(jiān)測(cè)裝置和油液溫度檢測(cè)裝置;烘缸軸系上安裝有用于采集烘缸軸系絕對(duì)位移和相對(duì)位移的軸系振動(dòng)檢測(cè)裝置;油液在線監(jiān)測(cè)裝置、油液溫度監(jiān)測(cè)裝置和軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置共同完成烘缸軸系在高溫、潮濕、重載及低速條件下的摩擦磨損、交變溫度場(chǎng)及振動(dòng)特性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),為烘缸軸系支承部件的故障提取提供實(shí)時(shí)、連續(xù)的充足的數(shù)據(jù),并通過(guò)故障提取系統(tǒng)為軸系支承部件的性能分析及優(yōu)化提供設(shè)計(jì)建議。
[0014]進(jìn)一步的,本實(shí)用新型兩個(gè)動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承分別支撐傳動(dòng)端軸段和操作端軸段,可保證烘缸在重載下啟動(dòng)時(shí)軸承能夠處于完全潤(rùn)滑狀態(tài)下,并可保證在啟動(dòng)后的重載低速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的軸承潤(rùn)滑膜的完整性。
[0015]進(jìn)一步的,本實(shí)用新型在供油裝置與動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承之間設(shè)置節(jié)流器,用來(lái)調(diào)節(jié)供油裝置為動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承所提供的供油壓力及供油流量。
【附圖說(shuō)明】
:
[0016]圖1為本實(shí)用新型性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的烘缸軸系結(jié)構(gòu)示意圖;
[0017]圖2為本實(shí)用新型性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的節(jié)流器及潤(rùn)滑性能監(jiān)測(cè)的原理圖;
[0018]圖3為本實(shí)用新型性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖4為本實(shí)用新型軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置的安裝位置示意圖。
[0020]其中:1為烘缸;2為傳動(dòng)裝置;3為傳動(dòng)端軸段;4為操作端軸段;5為動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承;6為節(jié)流器;7為供油裝置;8為油液在線監(jiān)測(cè)裝置;9為油液溫度監(jiān)測(cè)裝置;10為軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置。
【具體實(shí)施方式】
:
[0021]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)描述:
[0022]參見圖1至圖4,本實(shí)用新型基于動(dòng)靜壓支承的烘缸軸系性能監(jiān)測(cè)系統(tǒng),包括安裝于烘缸軸系上的烘缸1,烘缸軸系的后端與傳動(dòng)裝置2相連;烘缸軸系包括后端與傳動(dòng)裝置相連的傳動(dòng)端軸段3,以及前端的操作端軸段4。烘缸軸系伸出烘缸兩端的軸段上均套裝用于支撐烘缸軸系的動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承5 ;兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承分別套裝在傳動(dòng)端軸段和操作端軸段上。動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承采用箔片軸承或空氣軸承。供油裝置7與兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承之間還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)供油壓力及供油流量的節(jié)流器6。節(jié)流器采用小孔節(jié)流、毛細(xì)節(jié)流以及薄膜節(jié)流中的一種或及幾種相結(jié)合的節(jié)流方式。兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承均與供油裝置相連;供油裝置與兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承之間的油管上均設(shè)置有用來(lái)監(jiān)測(cè)烘缸軸系交變溫度場(chǎng)及振動(dòng)特性的油液在線監(jiān)測(cè)裝置8和油液溫度檢測(cè)裝置9 ;烘缸軸系上安裝有用于采集烘缸軸系絕對(duì)位移和相對(duì)位移的軸系振動(dòng)檢測(cè)裝置10。油液在線監(jiān)測(cè)裝置采用鐵譜分析儀、聲發(fā)射磨粒監(jiān)測(cè)儀或超聲波磨粒監(jiān)測(cè)儀;油液溫度檢測(cè)裝置采用熱電偶;軸系振動(dòng)檢測(cè)裝置采用電渦流傳感器。
[0023]本實(shí)用新型的原理及工作過(guò)程:
[0024]本實(shí)用新型由烘缸、傳動(dòng)裝置、傳動(dòng)端軸段、操作端軸段、動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承、節(jié)流器、供油裝置、油液在線監(jiān)測(cè)裝置、油液溫度監(jiān)測(cè)裝置和軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置等組成。烘缸軸系包含傳動(dòng)端軸段和操作端軸段及其支承軸承。支承軸承為動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承,用來(lái)支撐傳動(dòng)端軸段和操作端軸段,可保證烘缸在重載下啟動(dòng)時(shí)軸承能夠處于完全潤(rùn)滑狀態(tài)下,并可保證在啟動(dòng)后的重載低速運(yùn)轉(zhuǎn)條件下的軸承潤(rùn)滑膜的完整性;該動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承可以采用箔片軸承、空氣軸承;瓦塊形式可采用固定瓦或者可傾瓦。節(jié)流器可以采用小孔節(jié)流、毛細(xì)節(jié)流、薄膜節(jié)流或者為上述幾種節(jié)流方式的結(jié)合。油液在線監(jiān)測(cè)裝置可以采用鐵譜分析方法、聲發(fā)射磨粒監(jiān)測(cè)技術(shù)、超聲波磨粒監(jiān)測(cè)方法等。烘缸軸系是在高溫、潮濕、重載及低速條件下工作的,其啟停特性及穩(wěn)定運(yùn)行特性決定了紙張烘干質(zhì)量。油液溫度監(jiān)測(cè)裝置和軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置,是用來(lái)監(jiān)測(cè)烘缸軸系交變溫度場(chǎng)及振動(dòng)特性的。
[0025]如圖1所示,圖1是本實(shí)用新型烘缸軸系結(jié)構(gòu)示意圖,該圖既可作為驅(qū)動(dòng)端軸段示意圖也可作為操作端軸段示意圖。烘缸軸系由動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承支承,優(yōu)勢(shì)在于:烘缸軸系在啟停過(guò)程中,普通軸承難以形成潤(rùn)滑膜,勢(shì)必造成軸頸與軸承的碰磨,不利于軸系的正常工作,而動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承在此過(guò)程中通過(guò)輸入高壓潤(rùn)滑油將軸頂起,當(dāng)達(dá)到一定的轉(zhuǎn)速時(shí)撤掉高壓潤(rùn)滑油并形成完整潤(rùn)滑膜。同時(shí)固定于軸承座及基體的傳感器可實(shí)施獲得軸系的相對(duì)振動(dòng)及絕對(duì)振動(dòng),作為軸系故障診斷的輸入條件。
[0026]如圖2所示,是本實(shí)用新型節(jié)流器及潤(rùn)滑性能監(jiān)測(cè)的原理圖。它給出動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承所必須的節(jié)流器示意,節(jié)流器的結(jié)構(gòu)可以根據(jù)需要選擇小孔節(jié)流、毛細(xì)節(jié)流、薄膜節(jié)流或者為上述幾種節(jié)流方式的結(jié)合。同時(shí),在節(jié)流器回油管道中設(shè)置油液在線監(jiān)測(cè)裝置,以監(jiān)測(cè)烘缸軸系運(yùn)行時(shí)的摩擦磨損特性;并在回油管道中設(shè)置油液溫度監(jiān)測(cè)裝置,實(shí)時(shí)獲得支承部件的溫度,這些也是作為軸系故障診斷的輸入條件。
[0027]如圖3所示,,是本實(shí)用新型檢測(cè)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。由楊克烘缸、齒輪傳動(dòng)裝置、傳動(dòng)端軸段3、操作端軸段4、動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承5、小孔節(jié)流器、供油裝置7、油液鐵譜在線監(jiān)測(cè)儀、油液熱電偶溫度監(jiān)測(cè)裝置和軸系振動(dòng)監(jiān)測(cè)裝置10等組成。針對(duì)某型1800m/s轉(zhuǎn)速的楊克烘缸,采用動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承支承形式,該軸承采用的是小孔節(jié)流模式。采用以下方法進(jìn)行故障提取:
[0028]I)采用鐵譜分析儀對(duì)烘缸軸系的摩擦磨損進(jìn)行監(jiān)測(cè),主要監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油中摩擦副磨損顆粒的大小及分布,
[0029]2)采用圖像處理的手段進(jìn)行信息處理,獲得軸系運(yùn)行故障特征;
[0030]3)采用熱電偶獲得軸承潤(rùn)滑油溫度,有效監(jiān)測(cè)軸承在高溫潮濕環(huán)境下的工作情況;
[0031]4)采用電渦流傳感器獲得軸的絕對(duì)位移和相對(duì)位移,通過(guò)頻譜分析獲得軸系可能的故障。
[0032]根據(jù)上述監(jiān)測(cè)對(duì)造紙裝備中的烘缸軸系達(dá)到故障預(yù)測(cè)和及時(shí)處理的目的。本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜極端工況下的造紙裝備烘缸軸系提供實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和及時(shí)處理,具有操作簡(jiǎn)易、安全可靠以及精度高且穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),并有望較系統(tǒng)的給出改善高速寬幅紙機(jī)支撐部件服役性能和在線監(jiān)測(cè)的理論、方法和技術(shù),具有明顯的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。
[0033]以上內(nèi)容僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想,不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想,在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng),均落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),其特征在于:包括安裝于烘缸軸系上的烘缸(I),烘缸軸系的后端與傳動(dòng)裝置(2)相連;烘缸軸系伸出烘缸(I)兩端的軸段上均套裝用于支撐烘缸軸系的動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承(5);兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承(5)均與供油裝置(7)相連;供油裝置(7)與兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承(5)之間的油管上均設(shè)置有用來(lái)監(jiān)測(cè)烘缸軸系交變溫度場(chǎng)及振動(dòng)特性的油液在線監(jiān)測(cè)裝置(8)和油液溫度檢測(cè)裝置(9);烘缸軸系上安裝有用于采集烘缸軸系絕對(duì)位移和相對(duì)位移的軸系振動(dòng)檢測(cè)裝置(10)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),其特征在于:所述烘缸軸系包括后端與傳動(dòng)裝置(2)相連的傳動(dòng)端軸段(3),以及前端的操作端軸段(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),其特征在于:所述兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承(5)分別套裝在傳動(dòng)端軸段(3)和操作端軸段⑷上。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),其特征在于:所述動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承(5)采用箔片軸承或空氣軸承。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),其特征在于:所述供油裝置(7)與兩動(dòng)靜壓滑動(dòng)軸承(5)之間還設(shè)置有用于調(diào)節(jié)供油壓力及供油流量的節(jié)流器(6) ο6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),其特征在于:所述節(jié)流器(6)采用小孔節(jié)流、毛細(xì)節(jié)流以及薄膜節(jié)流中的一種或及幾種相結(jié)合的節(jié)流方式。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于檢測(cè)烘缸軸系性能的系統(tǒng),其特征在于:所述油液在線監(jiān)測(cè)裝置(8)采用鐵譜分析儀、聲發(fā)射磨粒監(jiān)測(cè)儀或超聲波磨粒監(jiān)測(cè)儀;油液溫度檢測(cè)裝置(9)采用熱電偶;軸系振動(dòng)檢測(cè)裝置(10)采用電渦流傳感器;烘缸⑴采用楊克烘缸。
【文檔編號(hào)】G01M13-02GK204286789SQ201420766008
【發(fā)明者】趙志明 [申請(qǐng)人]陜西科技大學(xué)