CZ306656B6 - Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných ložisek - Google Patents

Abstract

Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek tvořené rámem (5), ve kterém je uložena hřídel (1), na které jsou uspořádána diagnostikovaná hřídelová ložiska (2), která jsou uložena v referenčním členu (3), který je otočně uložený v ložiscích (4) vůči rámu (5), přičemž k referenčnímu členu (3) je připojen snímač (6) polohy spojený s rámem (5), pomocí kterého je signalizováno poškození ložisek (2, 4) již v raném stadiu. V alternativním provedení je referenční člen (3) propojen s alternativním pohonem (7) s vyššími, předem definovanými otáčkami než jsou otáčky hřídele (1), kdy měřením vibrací vyvolaných na rámu (5) v blízkosti ložisek (2, 4) lze zjistit definovanou amplitudu frekvenčního spektra vypovídající o stavu poškození ložisek (2, 4).

Description

Vynález se týká zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných ložisek.

Dosavadní stav techniky

Dosud známá zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek popsaná např. v patentových dokumentech JP 56026226 A2 nebo JP 3566002 B2 spočívají obvykle ve snímačích zrychlení připojených k rámu stroje v okolí umístění jednotlivých valivých ložisek. V tomto případě se vibrace v naměřeném frekvenčním spektru jako projevy poruchy ložiska v důsledku nízkých otáček ztrácí a není možno je, zejména v počátečním stádiu poruchy, korektně identifikovat.

Dále jsou známá řešení, používající snímače, jež jsou připojeny k rámu stroje a jež identifikují průběžně polohu bodu na čelní ploše hřídele. V tomto případě se trajektorie bodu na čele hřídele odchyluje od kružnice až v důsledku poruchy ve značně pokročilém stádiu, zpravidla bezprostředně před zničením ložiska, což je nevýhodné.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek tvořené rámem, ve kterém je uspořádána hřídel, na které je uspořádáno alespoň jedno hřídelové ložisko.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že na hřídelovém ložisku je uspořádán referenční člen, na kterém je uspořádáno ložisko, pomocí kterého je referenční člen otočně uspořádán vůči rámu. Referenční člen je tak volně otočný jak vůči hřídeli, tak vůči rámu.

Poškození ložisek v jejich raném stádiu je signalizováno pomocí snímače polohy, který je uspořádán mezi referenčním členem a rámem.

V alternativním provedení podle vynálezu je k referenčnímu členu připojen alternativní pohon, s jehož pomocí vyvolá rotující referenční člen vibrace snímané snímačem vibrací, který je uspořádán na rámu v místě ložiska referenčního členu a hřídelového ložiska.

Ve výhodném provedení podle vynálezu je z montážních důvodů referenční člen tvořen dvěma částmi, které jsou rozebíratelně spojeny spojovacím členem.

Objasnění výkresů

Vynález bude blíže objasněn na příkladech provedení podle přiložených výkresů, na nichž obr. 1 znázorňuje zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek v řezu, obr. 2 znázorňuje alternativní provedení zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek v řezu, obr. 3 znázorňuje zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek v řezu ve výhodném konstrukčním uspořádání a obr. 4 znázorňuje alternativní provedení zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek v řezu ve výhodném konstrukčním uspořádání.

- 1 CZ 306656 B6

Příklady uskutečnění vynálezu

Na obr. 1 je znázorněno zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek tvořené rámem 5 připevněným ke konzole 9, kde v rámu 5 je uspořádána hřídel 1, kteráje uložena v hřídelových ložiscích 2. Na hřídelových ložiscích 2 je uspořádán referenční člen 3, na kterém jsou uspořádána ložiska 4, pomocí kterých je referenční člen 3 otočně uspořádán vůči rámu 5. Referenční člen 3 je tak volně otočný jak vůči hřídeli 1, tak vůči rámu 5. K referenčnímu členu 3 je připevněn snímač 6 polohy, který je propojen s rámem 5 pružným členem. Na hřídeli 1 je uspořádáno vodicí kolo 13, které je součástí blíže nespecifikovaného poháněcího mechanismu (neznázorněn).

Na obr. 2 je znázorněno zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek v alternativním provedení podle vynálezu. To je tvořeno na konzole 9 připevněným rámem 5, ve kterém je uspořádána hřídel 1, jež je uspořádána v hřídelových ložiscích 2, která jsou uložena v referenčním členu 3. Ten je uložen v ložiscích 4 připevněných k rámu 5. Uvedené uspořádání zabezpečuje, že referenční člen 3 je volně otočný vůči hřídeli 1 i vůči rámu 5. Zařízení dále obsahuje alternativní pohon 7, který je připojen k referenčnímu členu 3. Propojení referenčního členu 3 s alternativním pohonem 7 je zabezpečeno prostřednictvím hnané řemenice 10 s řemenem 11. Na rámu 5 v blízkosti uložení hřídelových ložisek 2 a ložisek 4 jsou uspořádány snímače 12 vibrací. Na hřídeli 1 je uspořádáno vodicí kolo 13, jež je součástí blíže nespecifikovaného poháněcího mechanismu (neznázorněn).

Z konstrukčních důvodů může referenční člen 3 sestávat ze dvou částí T, 3, které jsou rozebíratelně spojené pomocí spojovacího členu 8 (viz obr. 3 a 4).

Během provozu zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek (obr. 1, 3) je přes vodicí kolo 13 poháněna hřídel 1, která se otáčí v hřídelových ložiscích 2, přičemž referenční člen 3, který je otočně uložený mezi hřídelovými ložisky 2 a ložisky 4, a který je přes snímač 6 polohy spojený s rámem 5, se nepohybuje. V případě vzniku poškození hřídelových ložisek 2 dojde ke zvýšení jejich valivého odporu, takže referenční člen 3 je unášen spolu s hřídelí U Pohyb referenčního členu 3, je snímán snímačem 6 polohy a vyhodnocen, takže signalizuje poškození hřídelového ložiska 2 již v raném stádiu. V případě vzniku poškození ložisek 4, ve kterých je referenční člen 3 uložen vůči rámu 5, je omezenou pohyblivostí referenčního členu 3 signalizováno poškození ložiska 4 již v raném stádiu.

V alternativním provedení podle vynálezu (obr. 2, 4) je referenční člen 3 připojen k alternativnímu pohonu 7 s vyššími a předem definovanými otáčkami než jsou otáčky hřídele 1. Tyto otáčky vyvolají dostatečně intenzivní vibrace závislé na poškození hřídelových ložisek 2 nebo ložisek 4, jež jsou snímané snímači 12 vibrací a následně vyhodnocené.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných ložisek lze využít v řadě průmyslových odvětví.

Zvláštní přínos představuje zejména v transportní technice, kdy jsou hnací a vodicí rotační součásti provozovány za nízkých otáček a jsou uloženy v rámu ve valivých ložiskách. Dosud známými metodami diagnostiky pomaloběžných valivých ložisek nelze úspěšně predikovat poruchu valivého ložiska v důsledku absence hodnot měřitelných mechanických veličin, jako jsou například výchylka nebo zrychlení v podobě vibrací.

Dalším příkladem jsou mechanismy tvářecích strojů, jejichž výrobní procesy se vyznačují nízkými rychlostmi a nízkými otáčkami pracovních členů. Využití zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných ložisek lze předpokládat v oblastech energetického průmyslu, např. u těžebních strojů a pomaloběžných turbín, čerpadel, kompresorů apod.

Claims (4)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek tvořené rámem, ve kterém je uspořádána hřídel, na které je uspořádáno alespoň jedno diagnostikované hřídelové ložisko, vyznačené tím, že na hřídelovém ložisku (2) je uspořádán referenční člen (3), na kterém je uspořádáno alespoň jedno ložisko (4), pomocí kterého je referenční člen (3) otočně uspořádán vůči rámu (5), přičemž hřídelové ložisko (2), referenční člen (3) a ložisko (4) mají společnou osu rotace.
2. 2. Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek podle nároku 1, vyznačené tím, žek referenčnímu členu (3) je připevněn snímač (6) polohy, který je propojen s rámem (5) pružným členem.
3. 3. Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek podle nároku 1, vyznačené tím, žek referenčnímu členu (3) je připojen alternativní pohon (7) a na rámu (5) v místě uložení hřídelových ložisek (2) a ložisek (4) je uspořádán snímač (12) vibrací.
4. 4. Zařízení pro diagnostiku poruch pomaloběžných valivých ložisek podle jednoho z nároků 1 až 4, vyznačené tím, že referenční člen (3) sestává ze dvou částí (3', 3) rozebíratelně spojených spojovacím členem (8).