CN210146209U - 用于立磨设备的振动监测控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于立磨设备技术领域，具体涉及一种用于立磨设备的振动监测控制装置。本实用新型旨在解决现有立磨设备的监测方式的监测全面性较差、预警情形较少的问题。本实用新型的振动监测控制装置能够获取立磨设备的立磨本体和驱动装置的振动信号，并且能够在通过每个监测位置的振动信号判断出该监测位置的振动状态出现异常时进行报警甚至使驱动装置停止运行。在对立磨本体的振动状态进行实时监测以及自主防护控制的基础上再针对驱动装置的振动状态进行监测，以便在驱动装置振动异常、具有导致立磨本体剧烈振动的倾向时进行相应的防护。无需工作人员时刻操控，降低了人力劳动成本。保证了对立磨设备的全面监控，提升了对立磨设备的防护效果。

Description

用于立磨设备的振动监测控制装置

技术领域

本实用新型属于立磨设备技术领域，具体涉及一种用于立磨设备的振动监测控制装置。

背景技术

立磨设备是集细碎、烘干、粉磨、选粉、输送于一体的粉磨设备，其广泛应用于水泥、建材、电力、冶金、化工、非金属矿等行业的各种固体物料的粉磨和超细碎粉磨。立磨设备通常包括进行研磨工作的立磨本体以及为立磨本体提供动力源的驱动***，其中，立磨本体稳定运行是立磨设备安全运行的基础。就目前立磨本体常见的故障类型而言，主要的故障原因为立磨本体的振动状态过于剧烈，从而导致立磨本体机械性能降低甚至损坏等问题，使得整个立磨设备无法正常运行。

目前，针对上述问题，通常采用监测立磨本体的振动状态的方式避免立磨本体进入剧烈振动状态。该监测方法的弊端在于，一方面，工作人员只有时刻查看立磨本体的振动状态才能够在立磨本体振动异常时采取相应措施。另一方面，上述监测方式难以发现立磨设备的动力源的振动情况，难以针对动力源振动异常而导致的立磨本体振动异常情况进行提前预警，监测的全面性较差。

相应地，本领域需要一种新的用于立磨设备的振动监测控制装置来解决上述问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有立磨设备的监测方式的监测全面性较差、预警情形较少的问题，本实用新型提供了一种用于立磨设备的振动监测控制装置，所述立磨设备包括立磨本体和与所述立磨本体相连的驱动装置，所述振动监测控制装置包括信号获取模块和与所述信号获取模块相连的控制模块，所述信号获取模块包括第一振动传感器，所述第一振动传感器与所述立磨本体相连以便检测所述立磨本体的振动信号，所述控制模块能够根据所述第一振动传感器检测到的振动信号判断所述立磨本体的振动状态是否异常以及在所述立磨本体振动异常时使所述驱动装置停止运行，所述信号获取模块还包括与所述驱动装置相连的第二振动传感器，所述第二振动传感器用于检测所述驱动装置的振动信号并将检测到的信号发送给所述控制模块以便所述控制模块在所述驱动装置振动异常时控制所述驱动装置停止运行。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述信号获取模块还包括与所述第一振动传感器和所述第二振动传感器相连的信号输入单元，所述信号输入单元能够将所述第一振动传感器和所述第二振动传感器采集到的振动信号输入至所述控制模块。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述驱动装置为电机驱动装置，所述电机驱动装置包括与所述立磨本体相连的驱动端和与所述驱动端相反的非驱动端，所述第二振动传感器为两个，分别设置于所述驱动端和所述非驱动端上。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述信号输入单元为模拟信号输入单元，所述振动监测控制装置还包括模拟信号输出单元，所述控制模块通过所述模拟信号输出单元连接至所述驱动装置。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述振动监测控制装置还包括与所述模拟信号输入单元相连的电路放大器、与所述电路放大器相连的模数转换器以及与所述模拟信号输出单元相连的数模转换器，所述模数转换器和所述数模转换器分别还与所述控制模块相连。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述振动监测控制装置还包括与所述控制模块相连的参数设定模块，所述控制模块包括存储单元，所述存储单元能够存储历史监测数据和所述参数设定模块写入的预设参数。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述控制模块为CPU模块。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述参数设定模块为输入键或者触控装置；或者所述参数设定模块为与所述控制模块通讯连接的通讯设备。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述振动监测控制装置还包括与所述控制模块相连的外部监测模块，所述外部监测模块能够显示所述立磨本体和所述驱动装置的振动状态。

在上述振动监测控制装置的优选技术方案中，所述振动监测控制装置还包括与所述控制模块相连的报警模块，所述控制模块还能够在所述立磨本体和/或所述驱动装置振动异常初期使所述报警模块报警。

本领域技术人员能够理解的是，本实用新型的用于立磨设备的振动监测控制装置能够获取立磨本体和驱动装置的振动信号，并且能够在通过振动信号判断出立磨本体和/或所述驱动装置的振动状态出现异常时使驱动装置停止运行，从而使立磨设备停止运行，避免立磨本体或者驱动装置损坏。通过上述装置，不仅能够实现对立磨本体的振动状态的实时监测和自主防护控制，还能够针对驱动立磨本体运行的驱动装置的振动状态进行监控，以便在该驱动装置振动异常、具有导致立磨本体剧烈振动的倾向时自动采取相应的防护措施。既无需工作人员时刻操控，降低了人力劳动成本，又保证了对立磨设备的全面监控，提升了对立磨设备的防护效果。

进一步地，驱动装置为电机驱动装置，该电机驱动装置包括与立磨本体相连的驱动端和与驱动端相反的非驱动端，驱动端和非驱动端上分别设置有一个第二振动传感器，以便振动监测控制装置能够对电机驱动装置的多个位置的振动状态进行监测，提高了监测驱动装置的整体振动状态时的精准性和灵敏性，进一步提升了振动监测控制装置的防护性能。

优选地，本实用新型的振动监测控制装置还包括与控制模块相连的参数设定模块，上述控制模块包括存储单元，该存储单元能够存储参数设定模块写入的预设参数，以便工作人员能够通过参数设定模块修改振动监测控制装置的设定参数、调整振动监测控制装置的调控标准，使得振动监测控制装置能够与立磨设备的实际运行环境更加匹配，防护效果更佳。

优选地，本实用新型的振动监测控制装置还包括与控制模块相连的外部监测模块，使得工作人员能够通过外部监测模块实时查阅立磨本体和驱动装置的振动状态。

优选地，本实用新型的振动监测控制装置还包括与控制模块相连的报警模块，控制模块还能够在立磨本体和/或驱动装置振动异常初期使报警模块报警，以便预先提醒工作人员立磨设备可能会出现强烈的异常振动情况，使得工作人员能够对立磨设备的可能出现的故障进行预判，为工作人员预留出检查以及及时修正的时间。

附图说明

下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。附图为：

图1是本实用新型的振动监测控制装置的工作示意图；

图2是本实用新型的振动监测控制装置的装置主体的结构示意图。

附图中：1、立磨本体；2、电机驱动装置；3、振动监测控制装置；31、装置主体；311、模拟信号输入单元；312、电路放大器；313、模数转换器；314、CPU模块；3141、存储单元；315、数模转换器；316、模拟信号输出单元；317、报警模块；318、操作键输入端；319、触控装置输入端；32、第一振动传感器；33、第二振动传感器。

具体实施方式

需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

首先参阅图1，图1是本实用新型的振动监测控制装置的工作示意图。如图1所示，立磨设备包括立磨本体1和驱动装置两部分，其中，立磨本体1为用于运输和研磨物料的机构整体，例如，立磨本体1包括外壳、立磨支架、传动机构、磨盘、磨辊、送料结构、运料结构等。驱动装置与磨盘相连，以便为立磨本体1提供动力、驱动立磨本体1运行。进一步地，驱动装置为电机驱动装置2，立磨本体1的传动机构至少包括减速器，电机驱动装置2通过减速器连接至磨盘。

下面结合上述立磨设备阐述本实用新型的技术方案。

本实用新型的用于立磨设备的振动监测控制装置包括信号获取模块和与信号获取模块相连的控制模块。信号获取模块包括与立磨本体1相连的第一振动传感器32以及与电机驱动装置2相连的第二振动传感器33，以便在立磨设备运行时第一振动传感器32和第二振动传感器33能够分别获取立磨本体1和电机驱动装置2的振动信号。在第一振动传感器32和第二振动传感器33将振动信号发送至控制模块后，控制模块能够根据第一振动传感器32和第二振动传感器33获取到的振动信号判断立磨本体1和电机驱动装置2的振动状态是否异常，并且在立磨本体1和电机驱动装置2中的任意一个振动异常时使电机驱动装置2停止运行，以便使立磨设备停止运行、避免立磨本体1或者电机驱动装置2因剧烈振动而损坏。增加了对立磨本体1的潜在振源——电机驱动装置2的监护，增多了立磨设备的监护位置，提升了对立磨设备的防护效果。

需要说明的是，第一振动传感器32获取到的立磨本体1的振动信号代表的是立磨本体1整体的振动状态的信号。在实际操作时，立磨本体1的各部位的振动状态可能会存在差异，此时，则可以获取立磨本体1上最易出现剧烈振动或者出现振动后情况最剧烈的部位的振动信号，以便使本实用新型的振动监测控制装置的防护范围相当于覆盖了立磨本体1整体。当然，第一振动传感器32还可以获取立磨本体1上振动监护需求最高的部位，以便针对立磨设备的实际防护需求获取振动信号。

关于上述，本领域技术人员能够理解的是，由于立磨本体1和电机驱动装置2的运行目的不同，并且针对同一监护对象而言，其不同部位的振动情形也存在差别，因此，针对不同位置获取的振动信号，判断其是否异常的标注也是不同的，本领域技术人员可以根据实际的信号采集方案对该判断标准进行设定。在本实用新型的实施方式中，则需要分别针对立磨本体1和电机驱动装置2设定不同的判断标准。例如，针对不同部位的振动信号在单位时间内的振幅和振动次数设置不同的上限值，一旦振动信号在单位时间内的振幅和振动次数超过其对应的上限值，则判定该部位振动异常。

在同时对立磨本体1和电机驱动装置2进行监测的情形下，具体而言，上述信号获取模块还包括与第一振动传感器32和第二振动传感器33相连的信号输入单元。该信号输入单元与控制模块相连，以便将立磨本体1和电机驱动装置2的振动信号输入至控制模块。

进一步地，电机驱动装置2包括与立磨本体相连的驱动端(即靠近转矩输出轴的一端)和与驱动端相反的非驱动端(即远离转矩输出轴的一端)。第二振动传感器33的数量为两个，该驱动端和该非驱动端上分别设置有一个第二振动传感器33，以便同时对电机驱动装置2的驱动端和非驱动端的振动状态进行监测。通过上述设置，只要立磨本体1、驱动端和非驱动端中的任意一处振动异常，控制模块即会控制电机驱动装置2停止运行，进一步提升了立磨设备的防护标准。

需要说明的是，尽管上述实施方式是结合立磨本体1、驱动端和非驱动端这三个振动信号采集位置来描述的，但是这并不是限定的。振动信号的采集部位的数量、具***置均不局限于上述示例。此外，在电机驱动装置2的种类改变时，如电机驱动装置2为液压式驱动装置，驱动装置上的振动监测部位可进行适当调整。上述监测部位的变化并未超出本实用新型的原理和保护范围。

再参阅图2并继续参阅图1，图2是本实用新型的振动监测控制装置的装置主体的结构示意图。如图1和图2所示，上述信号输入单元为模拟信号输入单元311。本实用新型的振动监测控制装置还包括与模拟信号输入单元311相连的电路放大器312、与电路放大器312相连的模数转换器313、模拟信号输出单元316以及与模拟信号输出单元316相连的数模转换器315。模数转换器313和数模转换器315还分别与控制模块相连。控制模块通过模拟信号输出单元316连接至电机驱动装置2的控制部。在运行状态下，第一振动传感器32和第二振动传感器33分别采集立磨本体1、电机驱动装置2的驱动端和非驱动端的振动信号。模拟信号输入单元311将采集到的振动信号传输至电路放大器312，以便振动信号能够经过放大和模数转换变为模拟信号后传输至控制模块。控制模块根据预设的振动信号的判断标准判断各振动信号是否异常，并且在任意一个振动信号异常时发出电机驱动装置2的开关量信号，并通过数模转换器将开关量信号转换为模拟信号，再通过模拟信号输出单元316传输至电机驱动装置2的驱动部，从而控制电机驱动装置2停止运行。

进一步地，上述控制模块为CPU模块314。CPU模块314还包括存储单元3141，以便存储与上述判断标准相关的数据。同时，上述存储单元3141还可以存储历史监测数据，以便使工作人员能够了解立磨设备运行时的振动常态，便于工作人员通过历史监测数据针对监测工作或者立磨设备的改进工作作出合理的优化方案。

更进一步地，上述模拟信号输入单元311、电路放大器312、模数转换器313、CPU模块314、存储单元3141、数模转换器315和模拟信号输出单元316均集成至电路板上，构成振动监测控制装置的装置主体31，以便提高振动监测控制装置的安装便利性和维护便利性。

在上述实施方式中，装置主体31的结构组成并不是限定的，例如，模拟信号输入单元311、控制模块以及模拟信号输出单元316之间的模拟信号或者开关量信号还可以通过通讯方式传输。例如，模拟信号输入单元311、控制模块以及模拟信号输出单元316上分别设置有RS485/RS232接口，以便以Profibus、Modbus通讯的方式传输信号，或者，模拟信号输入单元311、控制模块以及模拟信号输出单元316上分别设置有以太网接口，以便以Modbus TCP/IP、Profinet TCP/IP通讯的方式传输信号。也就是说，无论是直接传输，还是通过通讯设备或者信号传输元件间接传输，只要设置的信号传输方案能够满足模拟信号输入单元311、控制模块、模拟信号输出单元316和电机驱动装置2的控制部之间的信号传输需求即可。

优选地，本实用新型的振动监测控制装置还包括与CPU模块314相连的参数设定模块(图中未示出)，工作人员能够通过该参数设定模块将与判断标准相关的预设参数写入存储单元3141，以便工作人员能够根据实际的设备运行情况随时调整振动监测控制装置的防护标准。

作为一种具体的实施方式，上述参数设定模块为输入键(如连接至CPU模块314的键盘或者若干操作键)。在此情形下，本实用新型的振动监测控制装置还可以配置有能够显示键入的参数信息的显示屏，以便工作人员能够通过键入数据的方式设定预设参数。

作为一种可替代的实施方式，上述参数设定模块为触控装置，如触控显示屏或者触控投射屏，以便工作人员能够通过触控方式输入预设参数。

作为又一种可替代的实施方式，上述参数设定模块为能够与CPU模块314通讯连接的通讯设备，工作人员通过该通讯设备输入预设参数。

优选地，本实用新型的振动监测控制装置还包括与CPU模块314相连的外部监测模块(图中未示出)，该外部监测模块能够显示立磨本体1和电机驱动装置2的驱动端以及非驱动端的振动状态，如立磨设备运行期间各监测位置的振动曲线，便于工作人员随时查阅立磨设备的整体振动状态。

在本实用新型的优选实施方式中，上述振动监测控制装置还包括与CPU模块314相连的报警模块，CPU模块314还能够在立磨本体1、电机驱动装置2的驱动端和非驱动端中的任意一处振动出现异常的初期使报警模块报警，以便通过故障预警的方式提醒工作人员对立磨设备进行检修。

具体而言，上述“振动异常的初期”是指立磨本体1和电机驱动装置2的振动刚开始超出预期标准的时期。例如，设定振动异常的判定标准的上限预设参数和下限预设参数，一旦立磨本体1、电机驱动装置2的驱动端和非驱动端中的任意一处的振动信号的参数升高到下限预设参数，则开始报警。如果振动异常位置的振动信号的参数继续升高至上限预设参数，则电机驱动装置2关闭。

综上所述，本实用新型的振动监测控制装置能够获取立磨本体1和电机驱动装置2的驱动端以及非驱动端的振动信号，并且能够在通过每个监测位置的振动信号判断出该监测位置的振动状态出现异常时进行报警甚至使电机驱动装置2停止运行，从而立磨本体1或者电机驱动装置2能够及时脱离剧烈振动状态，降低了立磨本体1和电机驱动装置2的故障率。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于立磨设备的振动监测控制装置，所述立磨设备包括立磨本体和与所述立磨本体相连的驱动装置，所述振动监测控制装置包括信号获取模块和与所述信号获取模块相连的控制模块，所述信号获取模块包括第一振动传感器，所述第一振动传感器与所述立磨本体相连以便检测所述立磨本体的振动信号，所述控制模块能够根据所述第一振动传感器检测到的振动信号判断所述立磨本体的振动状态是否异常以及在所述立磨本体振动异常时使所述驱动装置停止运行，

其特征在于，所述信号获取模块还包括与所述驱动装置相连的第二振动传感器，所述第二振动传感器用于检测所述驱动装置的振动信号并将检测到的信号发送给所述控制模块以便所述控制模块在所述驱动装置振动异常时控制所述驱动装置停止运行。

2.根据权利要求1所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述信号获取模块还包括与所述第一振动传感器和所述第二振动传感器相连的信号输入单元，

所述信号输入单元能够将所述第一振动传感器和所述第二振动传感器采集到的振动信号输入至所述控制模块。

3.根据权利要求2所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述驱动装置为电机驱动装置，所述电机驱动装置包括与所述立磨本体相连的驱动端和与所述驱动端相反的非驱动端，所述第二振动传感器为两个，分别设置于所述驱动端和所述非驱动端上。

4.根据权利要求2所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述信号输入单元为模拟信号输入单元，所述振动监测控制装置还包括模拟信号输出单元，所述控制模块通过所述模拟信号输出单元连接至所述驱动装置。

5.根据权利要求4所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述振动监测控制装置还包括与所述模拟信号输入单元相连的电路放大器、与所述电路放大器相连的模数转换器以及与所述模拟信号输出单元相连的数模转换器，所述模数转换器和所述数模转换器还分别与所述控制模块相连。

6.根据权利要求2所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述振动监测控制装置还包括与所述控制模块相连的参数设定模块，所述控制模块包括存储单元，所述存储单元能够存储历史监测数据和所述参数设定模块写入的预设参数。

7.根据权利要求6所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述控制模块为CPU模块。

8.根据权利要求6所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述参数设定模块为输入键或者触控装置；或者

所述参数设定模块为与所述控制模块通讯连接的通讯设备。

9.根据权利要求2所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述振动监测控制装置还包括与所述控制模块相连的外部监测模块，所述外部监测模块能够显示所述立磨本体和所述驱动装置的振动状态。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的振动监测控制装置，其特征在于，所述振动监测控制装置还包括与所述控制模块相连的报警模块，所述控制模块还能够在所述立磨本体和/或所述驱动装置振动异常初期使所述报警模块报警。

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