专利名称：螺杆式压缩机组在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的螺杆式压缩机组在线监测装置，属于工业控制领域。
背景技术：
大型机组的状态监测与故障诊断系统已广泛应用于石油、化工、发电、冶金等行业。据国外有关资料统计，采用设备状态监测与故障诊断技术后，事故率可以减少75％，维修费用降低25％-50％以上。国内蒸汽发电机组、离心压缩机组均有在线监测系统在用，对事故的诊断率较高，它们都是高速旋转设备，是一个转子在运行。
螺杆式压缩机组也是高速旋转设备，本身造价高，结构复杂，转速高，电机功率大，噪音大，并且还是双转子。经常出现轴承乌金瓦的“化瓦”事故，各瓦因磨损造成较大的间隙又会引起轴窜动，造成阴、阳转子密封线磨损。当气体中含有的粉尘进入轴封后，造成轴封与轴的磨损。因设备的振动及转子窜动造成同步齿轮打齿或者齿轮联轴器的损坏。螺杆式压缩机组目前还只能凭经验观察温度、听声音、看电流波动，来判断设备是否异常，事故率高，经常造成设备突然停车，备件损耗量大，影响生产。如果在螺杆式压缩机组上实现在线监测，会对设备故障的提前预报，避免事故发生起到很好作用。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种可以准确掌握螺杆式压缩机组设备的运行状态，预防设备故障的螺杆式压缩机组在线监测装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是螺杆式压缩机组在线监测装置，包括检测器和接线箱，其特征在于检测器包括安装在电机和压缩机上的传感器，检测器与接线箱相连，接线箱连接计算机数据处理系统。
传感器包括加速度传感器、轴向电涡流传感器和径向电涡流传感器。
加速度传感器包括电机前瓦加速度传感器、电机后瓦加速度传感器、阳转子前瓦加速度传感器和阴转子前瓦加速度传感器，分别安装在电机前瓦、电机后瓦、压缩机阳转子前瓦和压缩机阴转子前瓦。
轴向电涡流传感器包括阳转子轴向位移电涡流传感器和阴转子轴向位移电涡流传感器，分别安装在压缩机阳转子和压缩机阴转子的转子轴向上并且与轴向垂直或成一定角度。
径向电涡流传感器包括阳转子径向振动电涡流传感器和阴转子径向振动电涡流传感器，分别安装在压缩机阳转子和压缩机阴转子的转子轴向上并且与轴向重合。
检测器可以设置多组，然后与接线箱连接。
计算机数据处理系统包括采集器、交换机和服务器，采集器连接交换机，交换机和服务器相连。
服务器设置存储器、浏览器和打印机。
检测器和计算机数据处理系统连接有UPS。
与现有技术相比，该螺杆式压缩机组在线监测装置所具有的有益效果是在电机和压缩机上设置传感器，检测预知设备的运行状况，通过接线箱将信号送入计算机数据处理系统进行处理，得到各个环节的运行参数，确定设备继续运行时间、判断设备发生故障的时间和设备继续运行是否有危险，以便于确定设备解体检查的部位，可以有效地避免设备的过剩维修，做到预知检修，最大限度地降低设备维修费用。
图1是本实用新型的系统方框图；图2是本实用新型的传感器安装图；图3是本实用新型的信号走向图。
图1-3是本实用新型的最佳实施例，其中1电机前瓦加速度传感器 2电机后瓦加速度传感器 3阳转子前瓦加速度传感器 4阳转子径向振动电涡流传感器 5阳转子轴向位移电涡流传感器 6阴转子轴向位移电涡流传感器 7阴转子径向振动电涡流传感器 8阴转子前瓦加速度传感器 9压缩机阴转子 10压缩机阳转子 11电机具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的描述如图1所示，一台本实用新型的系统方框图，检测器连接接线箱，接线箱连接采集器，采集器连接交换机，然后交换机连接服务器，其中检测器由加速度传感器、轴向电涡流传感器和径向电涡流传感器组成，采集器由多路开关和模数转换器组成。
如图2所示，为本实用新型的传感器安装图，其中加速度传感器1-3、8分别安装在电机11的前瓦、后瓦、压缩机阳转子10的前瓦和压缩机阴转子9的前瓦，轴向电涡流传感器5、6分别安装在压缩机阳转子10和压缩机阴转子9的转子轴向上并且与轴向垂直或成一定角度。径向电涡流传感器4、7分别安装在压缩机阳转子和压缩机阴转子的转子轴向上并且与轴向重合。
如图3所示，本实用新型的信号走向图，检测器中的加速度传感器1-3、8的信号作为一路，轴向电涡流传感器5、6的信号作为一路，径向电涡流传感器4、7的信号作为一路，共三路输入接线箱。然后信号输入采集器的多路开关和模数转换器，通过交换机传输，最终输入服务器处理运算。
本实用新型中电涡流传感器4-7，用来检测轴向位移窜动和主轴的径向振动。测量轴的轴向位移时，测量面与轴是一个整体，这个测量面是以探头中心为中心，宽度为1.5倍探头头部直径的圆环，在停车时，探头只对正了这个圆环的一部分，设备启动后，整个圆环都会成为被测面。每组安装阳转子轴向位移电涡流传感器5和阴转子轴向位移电涡流传感器6，传感器安装在螺杆机的端盖上，用一般的过线管密封。为非接触时，首先在对应轴止推盘位置的壳体上加工钻孔，通过过线管安装传感器，传感器与止推盘留有一定间隙，通过轴的窜动量来确定设备的运行状况。主轴的径向振动的检测器用具有DC-10KHz的频率相应，温度漂移小的传感器。每个轴安装阳转子径向振动电涡流传感器4和阴转子径向振动电涡流传感器7，保证轴线相互垂直，且相交与被测轴轴心。在螺杆机的上壳体上加工钻孔安装传感器支架，传感器安装在支架上。要求传感器对应止推盘的垂直位置并留有1mm间隙，通过轴的振动趋势来判断轴与轴瓦之间的间隙及轴的平衡。电机前瓦加速度传感器1、电机后瓦加速度传感器2、阳转子前瓦加速度传感器3和阴转子前瓦加速度传感器8，分别安装在电机11和压缩机转子9、10的前后瓦上，检测的信号输入接线箱。
本装置中的检测器和计算机数据处理系统由UPS提供总电源用以实现24小时不间断检测和运行，部分特殊部件的电压要求可以通过通用电源或者高精度电源实现。
所有传感器出线引入接线箱，然后通过计算机数据处理系统处理信号和得到结果，并且可以通过存储器储存结果，以便于比较正常数据。此种计算机数据处理系统可以采用工业上普遍应用的巡回检测系统或者数据采集系统。
接线箱连接采集器，通过交换机进入服务器、上位机、浏览器，由一定的在线监测预报、信号分析处理、故障诊断等子系统组成的局域监测网进行综合分析，通过每天24小时连续不停地对各机组所有测点的振动数据进行在线监测，当机组运行出现异常时报警，经过计算机做出分析诊断，为设备管理人员提供可靠的检修依据。
螺杆式压缩机组包括多台压缩机时，可以提供相同的检测器，然后通过线缆接入接线箱，实现压缩机组的同时在线检测。
信号处理系统可以由以计算机技术为核心，以支持远程诊断为特征，由数据采集、在线-2-监测预报、信号分析处理、故障诊断等子系统组成的局域监测网支持，因此具有较强的数据管理能力，扩展方便和数据传输速率高等特点。
监测参数选择本着全面、实用的原则，既要反映机组的实际运行状态，又要考虑硬件投资的合理，利用有限的信息，对机组运行状态进行准确的评定。
系统引入的其他机组运行参数包括振动、轴向位移、速度等，同时，还引入轴瓦温度、进出口压力、温度、电机电流、油管压力、油箱液位等参数，以弥补单纯振动分析的局限性。通过工艺参数与振动数据的有机结合，实现设备状态的全参数综合监测诊断，提高故障诊断的准确性。系统包括故障诊断专家系统，提供常见故障的诊断结论、故障特征、故障治理措施，具备系统与现场专家的人机交互接口，具备逐步提高系统故障诊断准确度的能力。本系统监测的每种参数需要有相应的传感器。
工作原理在螺杆压缩机的前后瓦及各个轴承部位安装传感器，监测轴承部位的振动变化趋势，将数据采集输入计算机数据处理系统进行运算、分析和处理。通过24小时连续不停地对各机组所有测点的振动数据进行在线监测，当机组运行出现异常时，可以直白的表现在浏览器或打印机上，方便管理和处理故障，并且可以储存故障数据。
权利要求1.螺杆式压缩机组在线监测装置，包括检测器和接线箱，其特征在于检测器包括安装在电机和压缩机上的传感器，检测器与接线箱相连，接线箱连接计算机数据处理系统。
2.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机组在线监测装置，其特征在于传感器包括加速度传感器、轴向电涡流传感器和径向电涡流传感器。
3.根据权利要求1或2所述的螺杆式压缩机组在线监测装置，其特征在于加速度传感器包括电机前瓦加速度传感器(1)、电机后瓦加速度传感器(2)、阳转子前瓦加速度传感器(3)和阴转子前瓦加速度传感器(8)，分别安装在电机(11)前瓦、电机(11)后瓦、压缩机阳转子(10)前瓦和压缩机阴转子(9)前瓦。
4.根据权利要求1或2所述的螺杆式压缩机组在线监测装置，其特征在于轴向电涡流传感器包括阳转子轴向位移电涡流传感器(4)和阴转子轴向位移电涡流传感器(7)，分别安装在压缩机阳转子(10)和压缩机阴转子(9)的转子轴向上并且与轴向垂直或成一定角度。
5.根据权利要求1或2所述的螺杆式压缩机组在线监测装置，其特征在于径向电涡流传感器包括阳转子径向振动电涡流传感器(5)和阴转子径向振动电涡流传感器(6)，分别安装在压缩机阳转子(10)和压缩机阴转子(9)的转子轴向上并且与轴向重合。
6.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机组在线监测装置，其特征在于检测器可以设置多组，然后与接线箱连接。
7.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机组在线监测装置，其特征在于计算机数据处理系统包括采集器、交换机和服务器，采集器连接交换机，交换机和服务器相连。
8.根据权利要求1或6所述的螺杆式压缩机组在线监测装置，其特征在于服务器设置存储器、浏览器和打印机。
9.根据权利要求1所述的螺杆式压缩机组在线监测装置，其特征在于检测器和计算机数据处理系统连接有UPS。
专利摘要螺杆式压缩机组在线监测装置，属于工业控制领域，包括检测器和接线箱，其特征在于检测器包括安装在电机和压缩机上的传感器，检测器与接线箱相连，接线箱连接计算机数据处理系统。与现有技术相比，本实用新型可以及时地得到各个环节的运行参数，以便于确定设备解体检查的部位，可以有效地避免设备故障，做到预知检修，最大限度地降低设备维修费用。
文档编号F04C18/16GK2795491SQ20052008344
公开日2006年7月12日 申请日期2005年5月18日 优先权日2005年5月18日
发明者赵靖一, 杨吉华, 张吉东, 张雁, 田兴凯, 卢伟, 王福明 申请人:山东铝业股份有限公司