[发明专利]造纸机轴承状态监测机构及其状态监测方法

说明书

本发明公开了造纸机轴承状态监测机构及其态监测方法，包括轴承座，轴承座内设有轴承，辊子的端部设置于上述轴承内，辊子的两端均设有一带轴承的轴承座，用于辊子的支撑和转动，轴承座处安装有传感器，传感器设置在轴承座的综合受力区域内，所述综合受力区域为辊子垂直向下的对称中心线上的圆心向两侧各展开的60度的区域内，可设置在轴承座的端面上或安装在轴承座内部。在轴承座的上的综合受力区域内安装振动传感器以后，可以在设备运行状态下对每个轴承的工作状态进行早期的监测和故障预警。

技术领域

本发明涉及造纸设备的技术领域，尤其是用于造纸机的造纸机轴承状态监测机构及其状态监测方法，特别涉及装置的机械结构。

背景技术

造纸机设备中辊类是主要构成部分，每根辊子两端都配备轴承来支撑转动。因为轴承是易损件，每个轴承都有相应的使用寿命，造纸厂会根据对设备的巡查情况对设备进行定期停机维护来保证设备的正常运行，而如果轴承突发性的损坏导致设备的非正常停机，就会对生产带来很大的损失。

设备运行过程中，每根辊子都在高速旋转的，通常情况下我们只能通过定期监听轴承的杂音来判断轴承的运行情况。但是这种方法有很大的局限性，很多辊子工况无法在设备运行的过程中进行检测。这样就会导致轴承损坏时间无法预测，使设备增加意外停机的次数，给生产带来的损失。

发明内容

本发明的目的在于提供造纸机轴承状态监测机构，其在在轴承座上安装振动传感器以后可以在设备运行状态下对每个轴承的工作状态进行早期的监测和故障预警，解决了现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：造纸机轴承状态监测机构，包括轴承座，轴承座内设有轴承，辊子的端部设置于上述轴承内，辊子的两端均设有一带轴承的轴承座，用于辊子的支撑和转动，轴承座处安装有传感器，传感器设置在轴承座的综合受力区域内，所述综合受力区域为辊子垂直向下的对称中心线上的圆心向两侧各展开的60度的区域内，可设置在轴承座的端面上或安装在轴承座内部。

造纸机轴承状态监测方法，所述监测方法包括：S1、对传感器的数据进行采样，采样包括辊子转动时轴承的震动频率；S2、对于滚动轴承的故障频谱分析把振动信号中所包含的各种频率成分分别解析出来，振动的通频幅值(特征频率幅值)随故障的发展而放大，根据监视设备的状态；

滚动轴承的故障特征频率：

1.外环故障频率

2.内环故障频率

3.滚珠故障频率

式中D：节圆直径、d:钢珠直径、α：接触角、Z:滚珠数目、n：辊子转速，r/min。

本发明公开了一种造纸机轴承状态监测机构，在轴承座的上的综合受力区域内安装振动传感器以后，可以在设备运行状态下对每个轴承的工作状态进行早期的监测和故障预警。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为本发明轴承故障状态示意图。

图3为典型不平衡波形图。

图4为不平衡频谱图。

图5为滚动轴承失效过程第一阶段波形图。

图6为滚动轴承失效过程第二阶段波形图。

图7为滚动轴承失效过程第三阶段波形图。

图8为滚动轴承失效过程第四阶段波形图。

图9为滚动轴承故障综合频谱特征图。

图10为滚动轴承结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明进一步进行描述。