[发明专利]一种船用涡轮增压器振动在线监测装置

说明书

本发明公开一种船用涡轮增压器振动在线监测装置，用于涡轮增压器，包括监测装置，监测装置包括密封端盖，支撑壳体，轴套和介电磨片；轴套两端均设置有轴承，且轴套两端均通过轴承与密封端盖固定连接；介电磨片固定安装轴套周面；轴套内壁固定连接涡轮增压器的转子轴；轴套置于支撑壳体内腔；支撑壳体内腔等间距均匀布置有若干块导电摩擦片；且介电磨片和导电摩擦片分别与信号处理单元电性连接。本装置解决传统振动传感器对故障诊断的严重迟滞性问题，实时在线监测涡轮增压器转子振动状态；具有自供能的优点，无需外接电源，结构简洁、便于布置；延长船用涡轮增压器及柴油机的使用寿命、提高可靠性。

技术领域

本发明涉及在线监测技术领域，特别是涉及一种船用涡轮增压器振动在线监测装置。

背景技术

摩擦纳米发电技术自2012年正式提出，采用摩擦纳米发电技术设计船用涡轮增压器振动在线监测装置，突破摩擦纳米发电技术在船用涡轮增压器方面的技术空白，实现纳米材料、传感领域同船舶与海洋工程领域的交叉融合及应用创新。

目前市场上尚无针对船用涡轮增压器的专用振动传感器，普通的振动传感器仅能够检测其振动状态，通过振动信号的数据提取、二次或多次转换才能够确定涡轮增压器的异常振动情况，对船用涡轮增压器异常振动的故障诊断迟滞性过于严重，是船舶自动化、智能化发展的一个障碍点。同时，现有传感器需要外接电源提供能量，布置复杂、不便安装。

摩擦纳米发电机技术是近年来被证明可用于传感领域的新技术，结合摩擦纳米发电机技术可以高效、低成本地在线监测涡轮增压器振动状态。

发明内容

本发明的目的是提供一种船用涡轮增压器振动在线监测装置，以解决上述现有技术存在的问题，能够实现解决传统振动传感器对故障诊断的严重迟滞性问题，实时在线监测涡轮增压器转子振动状态；具有自供能的优点，无需外接电源，结构简洁、便于布置。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种船用涡轮增压器振动在线监测装置，用于涡轮增压器，包括监测装置，所述监测装置包括密封端盖，支撑壳体，轴套和介电磨片；所述轴套两端均设置有轴承，且所述轴套两端均通过所述轴承与所述密封端盖固定连接；所述介电磨片固定安装轴套周面；所述轴套内壁固定连接所述涡轮增压器的转子轴；

所述支撑壳体为圆筒状结构；所述轴套置于所述支撑壳体内腔；所述支撑壳体内腔等间距均匀布置有若干块导电摩擦片；所述介电磨片远离所述轴套的一侧与所述导电摩擦片相对静止或发生摩擦分离；且所述介电磨片和导电摩擦片分别与信号处理单元电性连接；

安装腔，所述安装腔设置与所述支撑壳体两侧。

所述信号处理单元远离所述涡轮增压器设置。

所述支撑壳体上还对称设置有支撑柱。

所述轴承包括外圈，内圈和滚子；所述外圈和内圈由环形侧部和环形中心部组合成形；所述环形侧部和环形中心部形成有一或两列沟道。

优选的，上述结构可以有效地抑制轴振动时的偏转作用，避免轴振动时偏转造成轴的进一步磨损。

更进一步的，轴承不仅可为滚动轴承，还可根据设备更换为转动轴承。

所述介电磨片为柔性介电磨片，且所述柔性介电磨片为聚四氟乙烯或硅胶；所述柔性介电磨片外表面敷设有纳米结构。

所述信号处理单元用于将电信号转换为所述涡轮增压器转子轴振动状况，实时判断所述涡轮增压器转子轴振动发生情况及周向位置。

所述安装腔与所述轴承位置对应；所述安装腔顶部和底部分别设置有第一振动滑槽和第二振动滑槽；所述第一振动滑槽和第二振动滑槽内均设置有振动块；所述第二振动滑槽与振动块之间还限定有弹性件。

优选的，安装方便，能够避免转子轴振动时对轴振动感应头造成撞击损坏，且能够协助上述监控装置对轴振动的幅度进行监控。