轴承健康听诊器的研制与应用

随着煤炭科技的飞速发展, 采煤机械化程度越来越高, 机械故障率也相应多了起来, 而轴承损坏又占了机械故障的很大比例, 特别是在煤矿井下, 由于环境条件所限, 轴承运行状态的检查、判断和检修很不方便, 又都在转动部位很不安全, 一不小心就会造成人身伤害。基于这一实际情况制作了一种轴承健康听诊器, 可以根据声光的变化, 准确而迅速地判断轴承运行的健康状态, 且人体不直接接触运转机械,受到了广泛好评。
1 结构特征
该轴承仪器体积只有香烟盒大, 结构紧凑, 设计合理, 灵敏可靠, 安全方便, 准确快捷, 直观实用, 广泛应用于各种轴承运转场合。人体不直接接触机械设备就可检查轴承的好坏, 对设备检修、事故预防起到了很大作用, 是机械维护必不可少的得力工具。电路由9VF22型叠层电池供电, 实测电路最大总工作电流小于60 mA, 静态电流只有5 mA。实质上本仪器为完全本质安全型电路, 可以直接用于瓦斯浓度不大于1%的煤矿井下采煤工作面。
2 工作原理
轴承仪器是利用普通声控电路对震动敏感的原理制作的。该仪器的电路原理见图1。其主要由检测传感器MIC、声控集成电路SK、音频功放集成电路W 9300、LED显示电路四部分组成。传感器是由一只驻极体话筒和一根电视天线组装而成。选一根强度比较好的电视拉杆天线, 将驻极体话筒紧紧地固定在天线根部内, 并做好与天线外部的隔音措施, 然后固定于听诊器的适当处, 使用时将其拉出需要的长度, 使天线顶端接触轴承端盖或轴承座即可。声控集成电路内有信号接收放大器、延时整形器、选频器、触发器和输出驱动器, 三个输出端有四种输出状态。音频功放和显示电路由普通的功放集成器和LED组成, 不论环境噪音大小, 都能很直观清晰地反映出所测轴承的运行健康状态是否良好。如果环境噪音较大听不清楚时, 还可插上耳机, 更清晰地监听轴承的运转状况。当开关K 合上时, SK 的各个输出端均呈低电平, 三极管T1、T2 均截止, LED1和LED2均不亮, 且扬声器Y 不发声。如果把传感器探针与正在运行的轴承端盖相接触, 轴承的震动将通过探针传递给驻极体话筒M IC, 因而在声控集成电路SK 的输入端便19成果应用 总第105期会得到一串按轴承振动频率和振动强度而变化的交变信号, 该信号经SK 放大、选频、延时整形、触发驱动后, 其6、8、9脚依次轮流输出高电平, 从而控制LED点亮及扬声器Y发声。轴承健康听诊器原理3 调试使用整个电路安装完成后, 接上传感器, 但不接触运转机械, 在环境噪音下调整电位器RP 的阻值, 使LED刚好不闪亮、扬声器Y 不发声时灵敏度为正好, 然后就可以对轴承的运行状况进行探测。使用时, 若扬声器发出忽高忽低且间断的声音,两个发光管无规律地轮换点亮, 则说明轴承缺油或已经损坏; 若扬声器发出连续平稳的声音、两个发光管常亮或有节奏地闪烁, 则说明轴承运行良好或比较正常。
4 结 语
轴承仪器通过在实际工作中的应用, 得到了充分肯定, 减少了机械事故的发生, 提高了生产效率, 减轻了检修工的劳动强度, 降低了操作的危险程度, 消除了安全隐患, 经济和社会效益非常明显,轴承仪器不仅对企业的现代化建设具有现实意义, 而且具有积极的推广应用价值。