CN1115026A - 传动链空回检测方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种用于检测传动链运转质量的动态空回检测方法和装置。它是在测取传动链一端轴在正反转一周内的给定相位信号时，测取传动链另一端轴对应该给定相位信号时的正反转相位差值，由此正反转相位差值换算出空回值。其检测装置由装在传动链两端轴上的圆光栅发信头、门电路、可逆计数器和计算机等组成。本检测方法测得空回值精度高，检测工作效率亦高。

Description

传动链空回检测方法和装置
本发明涉及一种用于检测齿轮传动链运转质量的空回检测方法和装置，特别是一种动态空回检测方法和装置。
传动链在正反转时输入端与输出端之间相对相位的不一致，称为传动链的空回。齿轮传动链的空回是由齿侧隙、轴承间隙、轮齿和轴的变形、以及油膜厚度等因素构成，一般以齿侧隙为主。测量传动链空回，通常采用静态测量法。如在一对齿面间隙插入软金属丝，测量被压扁金属丝的厚度来换算传动链的空回。又如，固定传动链的一端轴，正反向对传动链另一端轴施加一定扭矩，测得该端轴正反向施扭所产生相位差值，换算出空回。这类测量方法所得到的空回值来涉及轴承间隙、齿间运转摩擦力、轴承摩擦力、封油圈摩擦力等因素对空回的影响，故带有一定的误差。
本发明的目的在于提供一种传动链的动态空回检测方法和装置，能快速精确检测传动链的空回。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：本传动链空回检测方法采用动态检测方法，其特点是：测取传动链一端轴在正反转一周内的给定相位信号，并测取传动链另一端轴对应该给定相位时的正反转相位差值，由此正反转相位差值换算出空回值。由于在动态中测量，所测得的空回值真正反映传动链运转中的空回，精确度高，而且检测快速，检测效率高。
一般在减速传动装置中，测取传动链输出轴即低速轴的给定相位信号，而测取传动链输入轴的正反转相位差值。该正反转相位差值换算为角度值，再除以传动链的传动比，即得到输出轴的空回角度值。
为了能快速精确测取给定相位信号和正反转向相位差值，可采用光栅发信头或磁栅发信头测取输出轴的给定相位信号，而用可逆计数器配合光栅发信头或磁栅发信头测取输入轴的正反转相位差值。输出轴的给定相位信号可以是输出轴的某给定相位值，如零相位值。可以采用一个门电路来控制，在测取输出轴的给定相位信号时，如零相位值时，即时由一个可逆计数器读取输入轴的正反转相位变化值。还可以用计算机将可逆计数器读取的输入轴正反转相位差值换算出空回值。
运用本传动链动态空回检测方法设计的检测装置是：包含有安装在传动链输出轴上的圆光栅发信号头和输入轴上的圆光栅发信头。其特点是：输出轴上的圆光栅发信头和输出轴上的圆光栅发信头的输出连接一个门电路的输入，门电路的输出连接一个可逆计数器的输入，可逆计数器的输出连接一个计算机的输入。可以在输入轴上装有一个转位机构，再在转位机构上叠加地装上圆光栅发信头。转位机构用于改变输出轴与圆光栅发信头之间的相对位置及改变被测空回的所在相位。输入轴上的圆光栅发信头的输出可以经一个倍频器连接门电路的输入。加入倍频器可以减少脉冲当量提高测量精度。在传动链的输入轴上可套上一个驱动件，由电动机通过驱动件带动传动链正反向运转。也可利用传动链原来连接驱动装置带动传动链正反向运转。其工作原理是：输入轴上的圆光栅发信头测得信号，经倍频器加以倍频后成为对应传动链正反向运转的“加”和“减”二路脉冲信号输入门电路，在输出轴上叠加于转位机构上的圆光栅发信头测取零位信号输入门电路，零位信号用以开关门电路，从而控制通过门电路的“加”和“减”脉冲信号数量，由可逆计数器读取通过门电路的“加”和“减”脉冲信号数量的差值，最后由计算机换算出空回角度值。下一次检测前整个系统由计算机控制复位。
本发明与现有技术相比较，具有显而易见的显著优点：由于本发明采用动态测量法，能测得传动链运转时的真实空回值；以输出轴的给定相位信号来控制检测输入轴的正反转相位差值，得出单点定位空回值，换算简便而且精确度高。本检测装置采用光电检测元件、电子器件和微处理芯片，测量效率高、简便、精度也高。
附图的图面说明如下。
图1是本发明一个实施例的结构方框图。
图2是门电路的结构方框图。
图3是门电路的电路原理图。
本发明的一个最佳实施方案是：参见图1，本传动链动态空回检测方法是：用圆光栅发信头7测得取传动链4输出轴5在正反转一周内的零相位信号，用圆光栅发信头1测取传动链4输入轴3的正反转相位变化值，利用一个门电路10来控制，由一个可逆计数器11读取输入轴3的正反转相位差值，由计算机8将读取的输入轴3正反转相位差值换算出空回值。
运用上述检测方法设计的一个检测装置是：参见图1在传动链4输出轴5上装有一个转位机构6，再在转位机构6上叠加地装上圆光栅发信头7。在输入轴3上装有驱动件2和圆光栅发信头1。圆光栅发信头7的输出连接门电路10的输入，而圆光栅发信头1的输出连接倍频器15的输入，倍频器15的二路“加”脉冲通路13和“减”通路14连接门电路10的输入。门电路10的二路“加”脉冲输出9和“减”脉冲输出12连接可逆计数器11的输入，可逆计数器11的输出连接计算机8的输入。圆光栅发信头7的输出还连接计算机8的复位信号输入端，计算机8的复位信号输出端连接门电路10和可逆计数器11的复位信号输入端。
参见图2，上述的门电路10由整形器16、倒相隔离器17、单稳态电路18、双稳态触发器19、与门20和21、或门22、单稳态电路23、倒相器24、或非门25、D触发器26和单稳态电路27构成。参见图3，上述门电路10由2片MC14538型单稳态电路、一片MC14013型双D触发器、一片MC14011型四与非门、一片MC14001型四或非门、一片MC14081型四与门、一片MC14071型四或门、五个电阻R1、R2、R3、R4、R5和五个电容C1、C2、C3、C4、C5组成。门电路10的工作原理如下：与门20和21都由双稳态触发器19控制。在测量开始时，操作者使仪器复位，复位信号经过或门22使双稳态触发器19复位，D触发器26也同时被复位，门电路关闭。等到圆光栅发信头7送来零位信号，经整形器16成为单个矩形脉冲，再分成两路，一路经倒相隔离器17送到单稳态电路18，并在另位脉冲的前沿到来时发出脉冲使双稳触发器19翻转，与门20和21打开，进行先减后加的计数；另一路经另一个单稳态电路27发出脉冲使D触发器26翻转，从而使或非门25关闭，使第一个另位脉冲的后沿(下降沿)不能通过或非门25、因此第一个另位脉冲的后沿就不能使单稳态电路23发生用来关闭双稳态触发器19的脉冲，使与门20和21仍保持开启状态，等到第二个另位脉冲的脉冲前沿来到时，D触发器26再次翻转，打开或非门25，等到第二个另位脉冲的后沿(下降沿)来到时，能通过或非门25，经倒相器24成为正跳变，使单稳态电路23作用，发脉冲使双稳态触发器19翻转，关闭与门20和21。计算机8通过并行输入口测试整形器16的输入状态，在门电路关闭后计算机8已测知第二个另位脉冲的下降沿已经通过，程序进入数据处理，求得空回的测量结果并进行显示。另外，第一次另位脉冲上升沿和第二次另位脉冲下降沿是同一个跳变沿，但存在仪器阀电压值的滞后而产生电气空回量。所以，在本检测装置中，先测量出此电气空回量，并将此电气空回量输入计算机程序，从传动链空回测得值中扣除。

Claims (9)

1.  一种用于检测传动链运转质量的动态空回检测方法，其特征在于测取传动链(4)一端轴(3或5)在正反转一周内的给定相位信号，并测取传动链(4)另一端轴(5或3)对应于该给定相位信号时的正反转相位差值，由此正反转相位差值换算出空回值。
2.  根据权利要求1所述的动态空回检测方法，其特征在于测取传动链(4)输出轴(5)的给定相位信号，而测取传动链(4)输入轴(3)的正反转相位差值。
3.  根据权利要求2所述的动态空回检测方法，其特征在于用光栅发信头(7、1)或磁栅发信头测取输出轴(5)的给定相位信号和输入轴(3)的正反转相位变化值。
4.  根据权利要求3所述的动态空回检测方法，其特征在于用一个门电路(10)来控制，在测取输出轴(5)的给定相位信号时，由一个可逆计数器(11)配合输入轴(3)上光栅发信头(1)来读取输入轴(3)的正反转相位差值。
5.  根据权利要求4所述的动态空回检测方法，其特征在于用计算机(8)将读取的输入轴(3)正反转相位差值换算出空回值。
6.  一种根据权利要求1、2、3、4或5所述的动态空回检测方法的检测装置，包括安装在传动链(4)输出轴(5)上的圆光栅发信头(7)和输入轴(3)上的圆光栅发信头(1)。其特征在于输出轴(5)上的圆光栅发信头(7)和输出轴(3)上的圆光栅发信头(1)的输出连接一个门电路(10)的输入，门电路(10)的输出连接一个可逆计数器(11)的输入，可逆计数器(11)的输出连接一个计算机(8)的输入。
7.  根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于输出轴(5)上装有一个转位机构(6)，再在转位机构(6)上叠加地装上圆光栅发信头(7)。
8.  根据权利要求6所述的检测装置，其特征在于输入轴(3)上的圆光栅发信头(1)的输出经一个倍频器(15)连接门电路(10)的输入。
9.  根据权利要求6、7或8所述的检测装置，其特征在于门电路(10)由2片MC14538型单稳态电路、一片MC14013型双D触发器、一片MC14011型四与非门、一片MC14001型四或非门、一片MC14081型四与门、一片MC14071型四或门、五个电阻R1、R2、R3、R4、R5和五个电容C1、C2、C3、C4、C5、组成。
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