1、設計背景

煤礦機電設備荷載功率相對較大， 在運行時(shí)不可避免地會(huì )產(chǎn)生徑向跳動(dòng)及軸向竄動(dòng)。當煤礦機電設備在轉動(dòng)時(shí)，若徑向跳動(dòng)或軸向竄動(dòng)的幅度過(guò)大，則內部結構將因受到較大的沖擊而損傷。設備內部結構的損傷往往不能被及時(shí)發(fā)現，會(huì )造成設備帶病運轉現象。長(cháng)時(shí)間帶病運轉很容易造成設備損壞， 不僅提高了煤礦機電設備故障率，而且還會(huì )引起煤礦中大機電事故，如電動(dòng)機燒毀、變壓器線(xiàn)圈匝間擊穿等，嚴重影響煤礦的安全高效生產(chǎn)。對此，我司設計了一套煤礦機電設備振動(dòng)在線(xiàn)監測系統，在實(shí)際應用中取得了良好的效果。

2、系統結構

煤礦機電設備振動(dòng)在線(xiàn)監測系統主要由振動(dòng)傳感器、信號處理系統及顯示系統三部分組成。

振動(dòng)傳感器主要由傳感器蓋、配重質(zhì)量體、壓環(huán)、彈簧膜片、印制電路板、磁環(huán)、密閉空腔等部分組成，如圖1 所示。在系統計安裝兩個(gè)振動(dòng)傳感器。

信號處理系統主要包括信號輸入單元、判斷單元和信號輸出單元三部分。信號輸入單元主要對傳感器收集的信號進(jìn)行轉換輸入。判斷單元對數據進(jìn)行判斷。信號輸出單元用于輸出指令信號。

顯示系統包括顯示器和打印機兩部分， 主要將設備的振動(dòng)位置、振動(dòng)幅度、損壞程度及處理情況在顯示屏上實(shí)時(shí)直觀(guān)地顯示出來(lái)， 并利用打印機打印出設備振動(dòng)曲線(xiàn)圖。

3、系統工作原理

煤礦機電設備在運轉過(guò)程中發(fā)生振動(dòng)時(shí)， 振動(dòng)傳感器隨振動(dòng)波產(chǎn)生振動(dòng)。傳感器內的配重質(zhì)量體在振動(dòng)作用下，帶動(dòng)彈性膜片壓縮密閉空腔中的空氣，產(chǎn)生壓力變化。壓力變化被印制電路板上的微機電系統傳感器探測到，并以電信號的形式輸出。兩個(gè)振動(dòng)傳感器同時(shí)將監測到的數據輸入信號處理系統中的信號輸入單元。由判斷單元處理的數據通過(guò)信號輸出單元輸送至顯示系統，由顯示系統進(jìn)行直觀(guān)顯示。

4、系統特點(diǎn)

（1） 結構簡(jiǎn)單、成本費用低。煤礦機電設備振動(dòng)監測系統結構簡(jiǎn)單，便于維護和操作。整套裝置僅需0.8萬(wàn)元，成本費用相對較低。

（2） 應用效果好。煤礦機電設備振動(dòng)監測系統安裝在設備內部，實(shí)現了設備實(shí)時(shí)在線(xiàn)振動(dòng)監測，并可直觀(guān)反映設備振動(dòng)情況，解決傳統人工監測誤差大、效率低等技術(shù)難題，具有很好的應用效果。

（3） 應用范圍廣。煤礦機電設備振動(dòng)監測系統適用于煤礦中的主要大型機電設備，如采煤機、移動(dòng)變壓器、掘進(jìn)機等，同時(shí)還可在建筑、設備制造等其它領(lǐng)域中進(jìn)行應用，適用性強。

（4） 由于振動(dòng)傳感器中配重質(zhì)量體質(zhì)量相對較重，質(zhì)量體頻繁上下運動(dòng)對壓環(huán)損壞較嚴重，很容易造成壓環(huán)變形、復位困難，因此對壓環(huán)需定期進(jìn)行檢測、更換。

（5） 每個(gè)振動(dòng)傳感器中安裝兩個(gè)磁鐵， 共有兩個(gè)振動(dòng)傳感器，且與信號處理系統直接連接，造成在運行過(guò)程中信號處理系統很容易受磁干擾， 引發(fā)信號失真現象，降低設備檢測準確度。