專利名稱：一種智能傳動軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能夠自動檢測自身扭矩和轉(zhuǎn)速的傳動軸，屬于傳動軸技術(shù)領(lǐng) 域。
背景技術(shù)：
傳動軸是動力設(shè)備的重要零件，廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)機械、運輸機械、工程機械和能源 機械等各種機械設(shè)備中，用來傳遞動力等。傳動軸的工作性能直接影響設(shè)備的使用，對其狀 態(tài)的監(jiān)測具有重要的意義。機械零部件發(fā)展趨勢是產(chǎn)品智能化，將電子傳感器、信息處理技 術(shù)集成到零件上，形成智能化的產(chǎn)品。智能化產(chǎn)品不僅可降低產(chǎn)品的成本和重量，而且可以 實現(xiàn)設(shè)備自動安全控制，使產(chǎn)品的可靠性和安全特性得到本質(zhì)的提高。由于傳動軸的轉(zhuǎn)動特性，無法將傳感器的測量信號直接用信號線傳輸，現(xiàn)在主要 采用導(dǎo)電滑環(huán)和環(huán)形變壓器耦合傳輸?shù)确椒?，測試裝置復(fù)雜，不能滿足現(xiàn)場在線檢測的需 要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型針對現(xiàn)有傳動軸存在的不足，提供一種能夠?qū)崟r檢測自身扭矩和轉(zhuǎn)速 的智能傳動軸。本實用新型的智能傳動軸采用以下技術(shù)方案該智能傳動軸，包括傳動軸，是在傳動軸上鑲嵌應(yīng)變片傳感器、光電速度傳感器、 數(shù)據(jù)采集裝置和無線發(fā)射裝置，應(yīng)變片傳感器、光電速度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和無線發(fā)射 裝置與傳動軸形成一體，應(yīng)變片傳感器和光電速度傳感器均與數(shù)據(jù)采集裝置連接，數(shù)據(jù)采 集裝置與無線發(fā)射裝置連接。應(yīng)變片和光電速度傳感器測得的參數(shù)變化信號經(jīng)過數(shù)據(jù)采集 和處理，通過無線發(fā)射裝置發(fā)射出去。當(dāng)智能傳動軸工作時，應(yīng)變片傳感器和光電速度傳感器檢測傳動軸的運行數(shù)據(jù) (力矩和轉(zhuǎn)速)，通過數(shù)據(jù)采集裝置處理后，通過無線發(fā)射裝置不斷發(fā)送出去，由安裝在軸 套或不與傳動軸直接相連部位的接收裝置接收。接收裝置不隨傳動軸轉(zhuǎn)動，可以接收無線 發(fā)射裝置的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理。設(shè)備正常運轉(zhuǎn)時，傳動軸力矩和速度數(shù)值應(yīng)在設(shè)計范圍之內(nèi)。當(dāng)設(shè)備因某種原因 致使旋轉(zhuǎn)傳動軸力矩突然增大，達到或者超過設(shè)計范圍時，通過監(jiān)測系統(tǒng)立即發(fā)出報警信 號，操作者必須停車檢修，如果由于某種原因未能及時處理，監(jiān)測系統(tǒng)將會立即發(fā)出指令一 設(shè)備自動停車，從而確保設(shè)備安全。本實用新型將監(jiān)測功能集成到傳動軸上，實現(xiàn)了傳動軸傳遞扭矩和速度等參數(shù)的 在線檢測，采用無線發(fā)射方式實現(xiàn)檢測參數(shù)的傳送，通過監(jiān)測傳動軸的工作狀態(tài)，可以對設(shè) 備運行參數(shù)進行監(jiān)測，進行故障預(yù)測和報警，并自動停止設(shè)備運行，保護系統(tǒng)安全和可靠 性。同時，通過分析傳動軸的檢測數(shù)據(jù)，為軸的設(shè)計和改進提供依據(jù)。

圖1是本實用新型智能傳動軸的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖2是本實用新型智能傳動軸的監(jiān)測系統(tǒng)原理示意圖。其中1.檢測傳感器，2.數(shù)據(jù)采集裝置，3.無線發(fā)射裝置。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型的智能傳動軸就是將檢測傳感器1(包括應(yīng)變片傳感器 和光電速度傳感器)、數(shù)據(jù)采集裝置2和無線發(fā)射裝置3，采用微加工工藝鑲嵌在現(xiàn)有通用 傳動軸上，與傳動軸集成為一體。應(yīng)變片傳感器和光電速度傳感器均與數(shù)據(jù)采集裝置2連 接，數(shù)據(jù)采集裝置2與無線發(fā)射裝置3連接?？梢栽趥鲃虞S工作狀態(tài)下智能化檢測傳動軸 的扭矩和速度，并自動輸出，依據(jù)傳動軸的工作狀態(tài)，控制設(shè)備的運行，保護設(shè)備。當(dāng)智能軸 工作時，應(yīng)變片傳感器和光電速度傳感器檢測傳動軸的運行數(shù)據(jù)調(diào)理后，由數(shù)據(jù)采集裝置2 處理，并通過無線發(fā)射裝置3不斷發(fā)送出去。無線接收裝置安裝在軸套或不與傳動軸直接 相連的部位，不隨傳動軸轉(zhuǎn)動，可以接收無線發(fā)射裝置3的數(shù)據(jù)，并進行數(shù)據(jù)處理。一般將應(yīng)變片傳感器和光電速度傳感器嵌入傳動軸的軸頸上，實時自動監(jiān)測傳動 軸的力矩和速度，在與傳動軸對應(yīng)的摩擦副(一般是軸套)上安裝無線接收裝置。設(shè)備正常 運轉(zhuǎn)，傳動軸力矩和速度數(shù)值應(yīng)在設(shè)計范圍之內(nèi)，當(dāng)設(shè)備因某種原因致使旋轉(zhuǎn)傳動軸力矩 突然增大，達到或者超過設(shè)計范圍時，監(jiān)測系統(tǒng)立即發(fā)出報警信號，操作者必須停車檢修， 如果由于某種原因未能及時處理，智能化的監(jiān)測系統(tǒng)將會立即發(fā)出指令一設(shè)備自動停車， 從而確保設(shè)備安全。監(jiān)控測系統(tǒng)可以將一定區(qū)域內(nèi)的設(shè)備組合一個監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化 檢測。監(jiān)測系統(tǒng)的流程如圖2所示。由于及時監(jiān)控智能軸的運行，在機械運轉(zhuǎn)過程中就不會出現(xiàn)較大的過載現(xiàn)象，一 旦過載，軸扭矩超過設(shè)計極限，立即報警直至剎車，從而可以在零件設(shè)計的時候選擇較小 的、合適的設(shè)計安全系數(shù)，這樣可以大大的降低機件的重量、降低制造成本、節(jié)約了能源。本實用新型的智能傳動軸具有以下特點1.將系統(tǒng)監(jiān)測功能集成到傳動軸上，可以實現(xiàn)傳動軸傳遞扭矩和速度等參數(shù)的在 線檢測；2.采用無線發(fā)射方式實現(xiàn)檢測參數(shù)的傳送；3. 一個接收裝置可以接收多個設(shè)備的發(fā)射信號；4.通過監(jiān)測傳動軸的工作狀態(tài)，對設(shè)備運行進行狀態(tài)監(jiān)測，確定設(shè)備是否處于工 作狀態(tài)；5.可以對設(shè)備運行參數(shù)進行監(jiān)測，進行故障預(yù)測和報警，并自動停止設(shè)備運行，保 護系統(tǒng)安全和可靠性。6.可以在一定范圍內(nèi)組成設(shè)備無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控；7.通過分析傳動軸的檢測數(shù)據(jù)，為軸的設(shè)計和改進提供依據(jù)。
權(quán)利要求一種智能傳動軸，包括傳動軸，其特征是在傳動軸上鑲嵌應(yīng)變片傳感器、光電速度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和無線發(fā)射裝置，應(yīng)變片傳感器、光電速度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和無線發(fā)射裝置與傳動軸形成一體，應(yīng)變片傳感器和光電速度傳感器均與數(shù)據(jù)采集裝置連接，數(shù)據(jù)采集裝置與無線發(fā)射裝置連接。
專利摘要本實用新型提供了一種智能傳動軸，是在傳動軸上鑲嵌應(yīng)變片傳感器、光電速度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和無線發(fā)射裝置，應(yīng)變片傳感器、光電速度傳感器、數(shù)據(jù)采集裝置和無線發(fā)射裝置與傳動軸形成一體，應(yīng)變片傳感器與數(shù)據(jù)采集裝置連接，數(shù)據(jù)采集裝置與無線發(fā)射裝置連接。應(yīng)變片測得的變化信號經(jīng)過數(shù)據(jù)采集和處理，通過無線發(fā)射裝置發(fā)射出去。本實用新型將監(jiān)測功能集成到傳動軸上，實現(xiàn)了傳動軸傳遞扭矩和速度等參數(shù)的在線檢測，采用無線發(fā)射方式實現(xiàn)檢測參數(shù)的傳送，通過監(jiān)測傳動軸的工作狀態(tài)，可以對設(shè)備運行參數(shù)進行監(jiān)測，進行故障預(yù)測和報警，并自動停止設(shè)備運行，保護系統(tǒng)安全和可靠性。同時，通過分析傳動軸的檢測數(shù)據(jù)，為軸的設(shè)計和改進提供依據(jù)。
文檔編號G01P3/36GK201653612SQ201020113839
公開日2010年11月24日 申請日期2010年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月25日
發(fā)明者劉靜萍, 徐慶莘, 林明星 申請人:徐慶莘