[实用新型]旋转机器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种旋转机器，其具有用于传感器诊断地监测和识别不平衡的装置。

背景技术

在现有技术中已知各种方案，用于检查制造机器或生产设备以及它们在时间上的行为。旋转机器，例如马达的系统可用性是经济使用该设备的重要因素。

用于监测特别是旋转机器或可旋转机器的状态的方案，其主要任务在于尽可能在不中断运行的情况下实现对当前机器状态、机器负载以及涉及同心度的机器状态的任何改变的评估。机器状态在此特别是理解为在特定工作参数的基础上对机器不平衡的评估。

在旋转工作的机器中，由于质量分布不均匀，可能产生循环的径向力分量，这导致振动和机器磨损的增加。因此，能够检测旋转部件根据不同工作时间而变化的、不均匀的质量分布(不平衡)就是合乎需要。

通过预防性维护和经验数据可以提高旋转设备的可用性，并同时减少旋转设备的停机时间和维护费用。这里的缺点在于，几乎不可能作出关于当前状态以及正在旋转的机器的同心度的准确预测，因此也不可能预测或识别机器部件、轴承或磨损部件的故障时间点。此外，预防性维护并不是识别不平衡的适当措施，而是仅用于避免机器的停机时间。然而，由此一再出现的情况是，被更换的部件仍具有较长的剩余寿命并可能不存在不平衡。

一种替代方案为状态相关地和定期地检测机器状态。为此开发并在现有技术中可用的测量和评估方案用于监测和评估工艺参数和机器特征值，例如温度、压力、转矩或电流数据。振动分析也经常用于机器诊断。通过这样的分析可以在早期阶段识别和判断由于不平衡的增强而可识别的故障，以避免连续损害和停机时间。

因此，例如已知用于通过分析振动模式来监测持续移动和/或旋转的机器部件，特别是机器轴承的方案。为此所需的振动监测系统测量在较长时间段内持续旋转的机器的振动，并在总振动水平超过极限值时，例如作出即时的错误通报。

这种方案的缺点在于，一方面只在实际超过极限参数时才进行检测，另一方面也难以评估改变的振动行为源自何处。错误通报的推测原因可能常常难以与实际原因联系起来。

因此，振动信号的这种简单的特征值不能可靠地表述旋转机器的“不平衡”，当然也不能作出预测。对于同时集合了多个旋转部件和多个驱动装置的复杂机器，靶向监测几乎是不可能的。

替代地，在现有技术中，不平衡通常通过转数变化、马达电流变化的检测或通过加速度记录仪检测。转数和马达电流的评估装置具有方向性，并通常使用在具有在水平方向上的轴的机器装置的取向上，因为在这种情况下由于重力产生了提升效应。加速度记录仪不受制于特定的方向，但是提供关于所有起作用的加速度的信息，甚至那些与机器的旋转无联系的加速度，例如外力作用。

实用新型内容

因此，从现有技术出发，本实用新型的任务在于克服上述缺点，并建议一种装置，其用于简单且可靠地监测和识别旋转机器的不平衡。

这种任务通过以下特征得以实现。

一种旋转机器，其设置在静止的壳体中，并包括用于监测和识别所述旋转机器的不平衡的装置，所述装置具有设置在所述旋转机器的所述壳体处的、用于测定加速度信号的第一传感器和用于同时测定转数信号以确定所述旋转机器的转数的第二传感器，以及具有单片机，所述加速度信号和所述转数信号传输至所述单片机，其中，所述单片机设计为，测定基于所述不平衡的、以测得的转数循环的加速度分量。

优选地，所述第一传感器是加速度传感器。

优选地，所述第二传感器是霍尔传感器。

优选地，所述第一传感器安装在所述壳体或所述旋转机器的非旋转部件处。

优选地，所述第二传感器安装在所述旋转机器的定子上。

优选地，进一步设置有信号整理单元，用于整理由所述单片机评估的信号。

优选地，进一步设置有信号处理单元，用于处理来自所述单片机的信号。

优选地，进一步设置有信号处理单元，用于处理来自所述单片机并由信号整理单元整理的信号。

使用根据本实用新型的、用于特别是传感器诊断地监测旋转机器的方案，能够在持续的运行中自动识别关于旋转机器的不平衡，特别是动态不平衡(也称作力矩不平衡)的状态信息，即检测旋转轴线不与旋转部件的稳定主惯性轴相匹配的状态。