基于震动检监测信息判断机械故障的装置、系统及应用的制作方法

本发明涉及机械故障检测，更具体的说是涉及一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置、系统及应用。

背景技术：

1、目前，通过振动传感器对机械设备进行故障检测已经是比较普遍的检测方式：

2、如：电机在长期使用过程中，会由于过载负荷或过载电压等原因导致电机出现故障，而在工业现场有很多大型的电机设备自身没有状态监测功能，通常只能通过人工测量来保证设备的安全生产，缺乏实时性与可靠性，效率低下，而且电机状态检测依赖人工测量的结果经常不准确，给工作人员带来了不便和困扰。

3、再如：齿轮箱由于其传动比固定、传动力矩大、结构紧凑，在各种机器设备中得到了广泛的应用，成为各类机器的变速传动部件。尤其是在风力发电机组中，齿轮箱能影响着整个能源的有效利用率，一旦齿轮箱发生故障，会导致停止整个风力发动机组的运行。而据统计，在齿轮箱失效零件中，齿轮本身的失效比重最大，约占60％，可见齿轮传动是诱发机器故障的重要部位。因此，进行齿轮箱故障诊断有着重要的意义。

4、以上的电机和齿轮箱的故障通过振动传感器的信号检测具有很好的故障排除效果。然而，振动传感器的安装对于其检测效果有着至关重要的影响。现有的振动传感器安装方式比较简单，大体分为螺栓紧固式和磁吸式两种，两种方式都比较容易拆卸，但是磁吸式并不如螺栓紧固式稳定，且检测精度一般会降低。

5、对于工厂来说，通常情况下每个机器都应该安装振动传感器以对其工作状态进行检测，但是实际上，这种成本投入比较大，而且很多机器一般不需要一直进行监测。这样的话，磁吸式可能更方便(可以随便安装在任何需要检测的机器上)。但是问题却在于：振动传感器的安装位置对于其监测有着重要意义，安装的准确度和精度使得其检测效果能够更高，一般安装在机械结构的振动中心点的竖直方向或者水平方向的外壳上。虽然磁吸式振动传感器比较容易安装，也便于更换，但是每次的安装对准比较麻烦，螺栓紧固式振动传感器虽然在最初打孔时保证了安装位置，但是由于反复拆装也会导致安装精度的降低，而且螺栓紧固的方式也会出现螺栓松动等问题，而且毕竟不如磁吸方式安装便捷。另外，不同的机器其安装面也不全是平面，有的弧面并不容易安装，也对精度产生了影响。

6、因此，如何提供一种能够结合螺栓紧固和磁吸两种方式优点的基于震动检监测信息判断机械故障的装置及系统，是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置、系统及应用，旨在解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置，包括：

4、转接座，所述转接座顶面开设有沉槽，所述沉槽顶沿具有向内径向凸出的限位环，所述转接座底面具有螺栓杆，所述螺栓杆上连接有锁紧螺母；

5、磁吸座，所述磁吸座置于所述沉槽内，且所述磁吸座的侧壁与所述沉槽的内侧壁滑动连接，所述磁吸座顶面固定有上磁吸片；

6、转接头，所述转接头侧壁具有弹性凸起，转接头位于所述沉槽内部，且所述转接头底面与所述上磁吸片磁性吸附，所述弹性凸起与所述限位环抵接，使得所述转接头将所述磁吸座压紧在所述沉槽底壁上。

7、通过上述技术方案，本发明提供的故障检测装置采用转接座和转接头的配合结构，利用转接座的结构形成螺栓紧固形式，利用转接头和磁吸座的配合结构使得振动传感器形成磁吸方式，本结构中的螺栓紧固形式保证了结构稳定性，而且在一次安装后，不需要拆卸，始终保持高精度和安装准确度，转接头使得振动传感器能够实现与转接座和磁吸座的快速稳定连接，也能快速拆卸，可以随意在不同的设备上使用，不仅满足了检测需求，而且保证了检测精度，降低了成本。

8、优选的，在上述一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置中，所述限位环内圈的顶沿和底沿均倒直角，形成第一斜面，所述弹性凸起的外侧壁的顶沿和底沿均倒直角，形成第二斜面，所述第二斜面与所述第一斜面的斜度相同。限位环上下均形成第一斜面，弹性凸起上下均形成第二斜面，这样在转接头向沉槽插接时，斜面可以配合，快速将弹性凸起压缩，使得转接头顺畅进入沉槽内，反之，转接头需要拔出时，斜面同样可以配合，快速将弹性凸起压缩，使得转接头顺畅脱离沉槽。而且由于斜面的配合结构，当转接头进入沉槽时，斜面配合使得转接头更稳定。

9、优选的，在上述一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置中，所述磁吸座由下至上依次包括下盘体、锥台体和上盘体，所述上磁吸片固定在所述上盘体的顶面，所述锥台体的侧壁形成第三斜面，所述第三斜面与所述第一斜面的斜度相同。通过设置滑动运动的磁吸座是为了方便振动传感器的拔出，当需要拔出振动传感器时，由于上磁吸片的作用，需要很大的力，因此，为了方便拔出，可以将磁吸座一同拔起，当磁吸座与限位环抵接限位时，转接头已经脱离沉槽，这样就可以转动振动传感器，使其形成一定的角度，方便与磁吸座分离。

10、优选的，在上述一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置中，所述下盘体的底面嵌设有下磁吸片，所述下磁吸片与所述沉槽底壁吸附，所述下磁吸片的磁性小于上磁吸片的磁性。下磁吸片的设置是为了使磁吸座与转接座形成稳定的结合，检测精度更高。

11、优选的，在上述一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置中，所述转接头侧壁均匀开设有偶数个滑动槽，所述弹性凸起滑动连接在所述滑动槽内，所述弹性凸起与所述滑动槽的内底壁之间连接有弹性件。通过滑动槽和弹性件的设置，使其与弹性凸起形成弹性连接，结构简单，且能够满足弹性压缩和伸出的控制。

12、优选的，在上述一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置中，所述弹性件包括两个半圆形钢板，两个所述半圆形钢板的凸起面固定，形成x型结构，两个所述半圆形钢板的两端边沿分别与所述弹性凸起和所述滑动槽的内底壁滑动连接，使得所述弹性凸起向所述滑动槽内侧压缩时，两个所述半圆形钢板被压缩延伸。本发明为了防止弹性件对震动检测的干扰，设计了x型的弹性件结构，x型结构整体稳定性强，不被压缩时处于刚性状态，不会像弹簧一样产生弹性作用，正常的震动不会导致其共振形变，很好地排除了震动干扰。

13、优选的，在上述一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置中，所述转接座包括下座体和上座体，所述下座体和所述上座体通过螺栓紧固连接，所述限位环形成在所述上座体上。将转接座设置为下座体和上座体的分体结构，方便磁吸座的安装。

14、本发明还提供了一种基于震动检监测信息判断机械故障的系统，将上述的基于震动检监测信息判断机械故障的装置安装在待检测机械设备上，并取所述待检测机械设备的振动中心点的垂直方向或者水平方向对应的外壳处作为安装点；所述转接头可拆卸连接有振动传感器，所述振动传感器的信号输出端与信号采集系统电性连接。

15、通过上述技术方案，本发明将上述的故障检测结构安装在待检测机械设备上，直接选取待检测机械设备的振动中心点的垂直方向或者水平方向对应的外壳处作为安装点，转接座安装后即稳定不动，一次确定好检测位置后不用再拆卸，始终能够保证精准的检测位置，振动传感器可以通过磁吸的方式快速的连接和拆卸，即能够实现随机检测，也能够实现持续监测，通过少量的传感器设置就可以满足检测和监测需求，极大的降低了成本。

16、优选的，在上述一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置中，选取所述待检测机械设备的外壳的顶面和两侧面作为安装点，所述螺栓杆穿过所述外壳上的通孔，并通过锁紧螺母与所述螺栓杆连接，将所述转接座紧固在所述外壳上。本发明直接选取设备常规需要检测的顶面和两侧面作为安装点，选取任意想要检测的位置可以随时进行检测，适用性更强。

17、需要说明的是，本发明提供的信号采集系统为现有技术中的常规信号采集系统，如授权公告号为cn106383030b，名称为一种故障检测的方法及相关装置的发明专利，即提供了相应的系统，本发明的重点在于结构上的改进，此处并不是重点，在此不再赘述。

18、本发明还提供了一种上述的基于震动检监测信息判断机械故障的系统在电机或齿轮箱故障检测中的应用。电机或齿轮箱为现有技术中常被检测的对象，该结构可以很好地解决该类设备的故障检测问题，具有良好的使用效果。

19、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种基于震动检监测信息判断机械故障的装置、系统及应用，具有以下有益效果：

20、1、本发明将传统的螺栓紧固式和磁吸式振动传感器的连接结构相结合，利用转接座一次确定好检测位置后不用再拆卸，始终能够保证精准的检测位置，利用转接头通过磁吸的方式快速的连接和拆卸，即能够实现随机检测，也能够实现持续监测，通过少量的传感器设置就可以满足检测和监测需求，极大的降低了成本。

21、2、本发明为了防止弹性件对震动检测的干扰，设计了x型的弹性件结构，x型结构整体稳定性强，不被压缩时处于刚性状态，不会像弹簧一样产生弹性作用，正常的震动不会导致其共振形变，很好地排除了震动干扰。

22、3、本发明为了方便振动传感器的插拔，设计了磁吸座，为了方便拔出，可以将磁吸座一同拔起，当磁吸座与限位环抵接限位时，转接头已经脱离沉槽，这样就可以转动振动传感器，使其形成一定的角度，方便与磁吸座分离。

23、4、本发明可以利用转接座与各种平面、弧面进行连接，克服了不同的安装面不易安装的问题。