CN114759739B - 一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，包括主轴电机和监测环，主轴电机的顶端安装有固定扣，主轴电机的底端安装有升降座和滑道，主轴电机的一端安装有固定板，固定板表面包含有固定孔，主轴电机包含有转轴，监测环的一端设置有连接口，连接口包含有线槽和动力槽，动力槽内侧设置有驱动模块。本发明通过设置对应的可监控的环状结构，在降低对原有功能的影响下，对主轴电机的转轴形成实时监控，并且能够根据所监控获取的数据基于底部的可活动结构实现实时调节的作用，能够在不停止设备运行的情况下保持工作，提高工作效率以及产品的成品率。

Description

一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置

技术领域

本发明涉及电机监测领域，特别涉及一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置。

背景技术

主轴电机也叫高速电机，指转数超过10000转/min的交流电机。主要应用于木材，铝材，石材，五金，玻璃，PVC等行业，它具有转速快、体积小、轻巧、材料耗费低、噪音小、振动低等优点，越来越受到相关行业的重视和应用，特别是在纺织业中的主轴电机能够保障较为快速和精密的转动，以形成由转轴驱动的快速纺织效果。

然而现有的主轴电机若出现转轴偏心现象时，容易在整体设备内部形成过热现象，特别是在纺织机领域下使用时，由于轴心在偏心或未与对应驱动结构形成垂直转动效果时，会导致所驱动的纺织机形成规律性的纺织线拉伸、断裂以及各类形变现象，因此对于主轴电机的实时监测和控制等是如今纺织机中主轴电机的技术趋势。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，包括主轴电机和监测环，所述主轴电机的顶端安装有固定扣，主轴电机的底端安装有升降座和滑道，所述主轴电机的一端安装有固定板，固定板表面包含有固定孔，所述主轴电机包含有转轴，所述监测环的一端设置有连接口，连接口包含有线槽和动力槽，所述动力槽内侧设置有驱动模块，所述监测环的内侧设置有滑槽，滑槽的表面设置有滑块，所述监测环的内部边缘设置有齿轮环，齿轮环的表面设置有固定环，且滑块和固定环为固定连接；

所述监测环的表面设置有连接孔，连接孔的内侧设置有感应环，感应环的内侧设置有镶嵌杆，镶嵌杆和转轴相连接，所述感应环的内侧设置有压力传感器，压力传感器的表面设置有垫块，垫块的表面设置有固定座，且多个压力传感器、垫块和固定座组合为环形结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述升降座为液压升降柱结构，滑道为电动滑轨结构设置，所述主轴电机还包含有控制模块，控制模块分别与压力传感器、驱动模块、升降座和滑道为电性连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述驱动模块包含有驱动电机，动力槽内部包含有齿轮，齿轮和齿轮环为啮合设置，所述驱动电机和齿轮为传动连接，所述固定环和监测环内壁为嵌入式滑动设置，其中固定环设置于滑槽表面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定座和压力传感器通过垫块为固定连接，所述固定座为弧形PVC材料制作，所述垫块是由橡胶材料制作而成，所述压力传感器为半导体压力传感器。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压力传感器、垫块和固定座为成对设置，其中压力传感器的内侧设置有凸起块，且凸起块和压力传感器表面设置有高差，压力传感器的触头设置于凸起块表面，所述凸起块为成对相邻设置，所述镶嵌杆设置于凸起块表面。

作为本发明的一种优选技术方案，所述镶嵌杆的一端设置有镶嵌块，所述镶嵌块的一端设置有固定杆，所述凸起块之间设置有缝隙，其中固定杆贯穿缝隙和固定环为固定连接，所述镶嵌块和凸起块表面为接触设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述固定座和压力传感器通过垫块为固定连接，所述固定座为金属材料制作而成，所述压力传感器为电流传感器设置，所述镶嵌杆的一端设置有镶嵌块,且镶嵌块为磁性材料，所述镶嵌块和转轴通过镶嵌杆为固定连接，且镶嵌块和压力传感器之间为非接触式设置，所述垫块是由金属材料制作而成，且表面缠绕有铜线。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1：本发明通过设置对应的可监控的环状结构，在降低对原有功能的影响下，对主轴电机的转轴形成实时监控，并且能够根据所监控获取的数据基于底部的可活动结构实现实时调节的作用，能够在不停止设备运行的情况下保持工作，提高工作效率以及产品的成品率。

2：本发明能够基于监控环结构进一步按照内部的监测效果，按照内部的监控结构形成传动效果，可将外置传动的滑块结构通过转轴形成同步转动效果，实现主轴电机在启动后即可完成的自行监控现象。

3：本发明在按照监控效率的提升理念下，进一步基于电磁传感功能实现对转轴的监控，能够大量降低现有技术监控条件下的机械能损耗，特别是可以基于电磁传感功能可向外部实现对电信号模块或小型机械能的电能提供，以此降低主轴电机所需要的总体耗能，实现绿色环保以及提升性价比的作用。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是实施例1的整体结构示意图；

图2是实施例1的监控环结构示意图；

图3是实施例1的齿轮环结构剖面图；

图4是实施例1的感应环结构剖面图；

图5是实施例3的压力传感器结构示意图；

图6是实施例4的镶嵌杆结构示意图；

图7是实施例4的镶嵌块结构示意图；

图8是实施例5的感应环结构示意图；

图中：1、主轴电机；101、固定扣；102、升降座；103、滑道；104、固定板；105、固定孔；106、转轴；2、监测环；201、齿轮环；202、固定环；203、连接孔；3、连接口；301、线槽；302、动力槽；303、驱动模块；4、滑槽；401、滑块；5、感应环；501、镶嵌杆；502、压力传感器；503、垫块；504、固定座；505、凸起块；506、镶嵌块；507、固定杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-图4所示，本发明提供一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，包括主轴电机1和监测环2，主轴电机1的顶端安装有固定扣101，主轴电机1的底端安装有升降座102和滑道103，主轴电机1的一端安装有固定板104，固定板104表面包含有固定孔105，主轴电机1包含有转轴106，监测环2的一端设置有连接口3，连接口3包含有线槽301和动力槽302，动力槽302内侧设置有驱动模块303，监测环2的内侧设置有滑槽4，滑槽4的表面设置有滑块401，监测环2的内部边缘设置有齿轮环201，齿轮环201的表面设置有固定环202，且滑块401和固定环202为固定连接；

监测环2的表面设置有连接孔203，连接孔203的内侧设置有感应环5，感应环5的内侧设置有镶嵌杆501，镶嵌杆501和转轴106相连接，感应环5的内侧设置有压力传感器502，压力传感器502的表面设置有垫块503，垫块503的表面设置有固定座504，且多个压力传感器502、垫块503和固定座504组合为环形结构。

进一步的，升降座102为液压升降柱结构，滑道103为电动滑轨结构设置，主轴电机1还包含有控制模块，控制模块分别与压力传感器502、驱动模块303、升降座102和滑道103为电性连接。

驱动模块303包含有驱动电机，动力槽302内部包含有齿轮，齿轮和齿轮环201为啮合设置，驱动电机和齿轮为传动连接，固定环202和监测环2内壁为嵌入式滑动设置，其中固定环202设置于滑槽4表面。

主轴电机1的控制模块位于固定扣101的一侧，如图1呈方形结构设置，主轴电机1底部所设置的升降座102和滑道103均由控制模块形成控制，由于移动范围较小，因此仅需要针对小幅度的位移即可完成对主轴电机1的转轴106形成调节作用，于主轴电机1上固定板104的固定孔105处则可贯穿安装螺栓或固定杆等结构，且使安装螺栓或固定杆和纺织机呈铰支座结构固定，基于监测环2表面的连接孔203构成贯穿但非接触效果，主轴电机1主要由固定孔105处形成横向的限位，滑道103构成竖向的限位，升降座102形成垂直角度限位，监测环2则主要基于连接孔203处的向外凸出结构和纺织机需要传动处固定连接，如枢轴结构、卡扣结构或螺栓固定结构，使监测环2和主轴电机1处于分离状态，监测环2由于内部包含有重力传感器和角度传感器，可根据线槽301所外接的控制模块或其它的监控设备柜连接，随后形成安装时的监测环2与地面垂直验证，验证完成后则能够将转轴106和纺织机设备安装传动即可。

因转轴106贯穿于监测环2的中心处，在转轴106表面所安装的镶嵌杆501主要在感应环5处的压力传感器502处的凹陷处呈环形滑动，如图2所示的凹陷结构处，基于图3所示的垫块503和固定座504能够按照所形成压力验证在每一个弧形角度处的传感压力，以验证转轴106是否出现弯曲或碰撞偏心现象，在出现上述故障时压力传感器502会出现压力过大以及压力过小的数据反馈，若此时纺织机处于需要持续工作状态时，可基于控制模块内的MCU微控芯片对于压力传感器502的压力测算，控制升降座102和滑道103的移动，从而实现对平面内的转轴106微调，直至监测环2所反馈压力传感器502的数据为常规使用的平均值，此时则可完成转轴106的实时调节效果，无需在主轴电机1因转轴106过热导致的弯曲或其它因素导致的转轴106弯曲，从而将主轴电机1整体拆开维修的现象，在主轴电机1恢复原先位置时，压力传感器502亦可针对转轴106构建故障监测效应，用于在转轴106检修时的故障排除，从而无需反复测量转轴106的弯曲部分和弯曲的角度，更便于转轴106的故障排除和维修作业。

与此同时，在转轴106旋转一圈后，感应环5将对应形成一圈受压的数据，在不断对一圈的受压进行计数后，则可计算转轴106在特定时间内的转动数量，以此亦可构成后续维修检测或调节转轴106的转速基础，以检测环2设备安装后即可完成多种且泛用性广的数据采集作业，亦可在单独作为主轴电机1的检测设备进行使用。

齿轮环201处所设置的滑块401表面则可设置对应的红外摄像头，以构成对主轴电机1的热量实时监控效果，所反馈的数据将传输至控制模块下，从而调节转轴106的实时速率，避免其过热。

实施例2

与实施例1不同之处在于，固定座504和压力传感器502通过垫块503为固定连接，所述固定座504为弧形PVC材料制作，所述垫块503是由橡胶材料制作而成，所述压力传感器502为半导体压力传感器。

所设置的材料如固定座504和垫块503均为弹性材料，能够保障半导体压力传感器在受压时，其弹性效果能够避免受到过压效应损害半导体压力传感器，特别是作为半导体压力传感器形成等距离的弧形排列时，弹性材料可构成一定压力的回弹效果，可避免在感应环5内侧镶嵌杆501所测出的少量误差，以此增加所监测转轴106转动的精确性。

实施例3

与实施例2不同之处在于，压力传感器502、垫块503和固定座504为成组设置，其中压力传感器502的内侧设置有凸起块505，且凸起块505和压力传感器502表面设置有高差，压力传感器502的触头设置于凸起块505表面，所述凸起块505为成对相邻设置，所述镶嵌杆501设置于凸起块505表面。

感应环5所设置的压力传感器502单元形成成对设置结构，于成对的中部设置凸起块505结构，如图5所示，在前后拼接后即可构成如图1所示的感应环5中部凹陷结构，此时的镶嵌杆501由于在前后两处凸起块505均形成压力作用，因此在镶嵌杆501和转轴106处于垂直状态时，若前后凸起块505处于同一单元，但所测数据不同时，即可按照相差的数据调节在旋转至对应角度的主轴电机1位置，此种方式能够测算转轴106本身具有一定内扭力的应力情况下，能够针对转轴106形成具有预防式的调节，可在实际使用途中对于主轴电机1实现调节作用，亦可在主轴电机1处于安装前的试用途中形成调节，按照此种方式所调节后的主轴电机1即可直接和纺织机形成直接固定作用，能够大幅度降低转轴106所可能出现的故障率，于实际调节实验下，未调节的主轴电机1相较于已调节后的转轴106的损坏率显著相差10%-30%。

实施例4

与实施例3不同之处在于，镶嵌杆501的一端设置有镶嵌块506，所述镶嵌块506的一端设置有固定杆507，所述凸起块505之间设置有缝隙，其中固定杆507贯穿缝隙和固定环202为固定连接，所述镶嵌块506和凸起块505表面为接触设置。

所设置的固定杆507可形成如图6-7的结构，构成对称的固定杆507和齿轮环201所连接，连接后的齿轮环201将可通过驱动模块303以及齿轮的拆卸，形成齿轮环201随转轴106的旋转作用，同时镶嵌杆501主要基于镶嵌块506对感应环5构成压力作用，以此形成在主轴电机1启动后齿轮环201随之旋转的效果。

实施例5

与实施例2不同之处在于，固定座504和压力传感器502通过垫块503为固定连接，所述固定座504为金属材料制作而成，所述压力传感器502为电流传感器设置，所述镶嵌杆501的一端设置有镶嵌块506,且镶嵌块506为磁性材料，所述镶嵌块506和转轴106通过镶嵌杆501为固定连接，且镶嵌块506和压力传感器502之间为非接触式设置，所述垫块503是由金属材料制作而成，且表面缠绕有铜线。

如图8所示，由于感应环5处于铜线缠绕的垫块503以及金属结构的固定座504和压力传感器502，在镶嵌块506为磁性块时，将在压力传感器502受到镶嵌块506切割时将产生对应的电流电压，因此在多个单元的压力传感器502在同一个环形结构切割时，所输出的电流电压将相同，若出现转轴106的弯曲后所输出的电压电流则具有区别，此时则可测定所对应的弯曲现象，直至主轴电机1的控制模块操控至输出电流电压相同，即可完成转轴106的内部调节作用。

与此同时，所输出的电流可集中供电至主轴电机1的外置风扇处，以此形成主轴电机1的表面散热作用，合理的利用所输出的电磁能和机械能可降低主轴电机1整体的电能损耗，是如今社会中所提倡的绿色环保的技术改进趋势。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，包括主轴电机（1）和监测环（2），其特征在于，所述主轴电机（1）的顶端安装有固定扣（101），主轴电机（1）的底端安装有升降座（102）和滑道（103），所述主轴电机（1）的一端安装有固定板（104），固定板（104）表面包含有固定孔（105），所述主轴电机（1）包含有转轴（106），所述监测环（2）的一端设置有连接口（3），连接口（3）包含有线槽（301）和动力槽（302），所述动力槽（302）内侧设置有驱动模块（303），所述监测环（2）的内侧设置有滑槽（4），滑槽（4）的表面设置有滑块（401），所述监测环（2）的内部边缘设置有齿轮环（201），齿轮环（201）的表面设置有固定环（202），且滑块（401）和固定环（202）为固定连接；

所述监测环（2）的表面设置有连接孔（203），监测环（2）靠近主轴电机（1）侧设置有感应环（5），感应环（5）的内侧设置有镶嵌杆（501），镶嵌杆（501）和转轴（106）相连接，所述感应环（5）的内侧设置有压力传感器（502），压力传感器（502）的外表面设置有垫块（503），垫块（503）的外表面设置有固定座（504），且多个压力传感器（502）、垫块（503）和固定座（504）组合为环形结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，其特征在于，所述升降座（102）为液压升降柱结构，滑道（103）为电动滑轨结构设置，所述主轴电机（1）还包含有控制模块，控制模块分别与压力传感器（502）、驱动模块（303）、升降座（102）和滑道（103）电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，其特征在于，所述驱动模块（303）包含有驱动电机，动力槽（302）内部包含有齿轮，齿轮和齿轮环（201）为啮合设置，所述驱动电机和齿轮为传动连接，所述固定环（202）和监测环（2）内壁为嵌入式滑动设置，其中固定环（202）设置于滑槽（4）外表面。

4.根据权利要求1所述的一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，其特征在于，所述固定座（504）和压力传感器（502）通过垫块（503）为固定连接，所述固定座（504）为弧形PVC材料制作，所述垫块（503）是由橡胶材料制作而成，所述压力传感器（502）为半导体压力传感器。

5.根据权利要求4所述的一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，其特征在于，所述压力传感器（502）、垫块（503）和固定座（504）为成组设置，其中压力传感器（502）的内侧设置有凸起块（505），且凸起块（505）和压力传感器（502）表面设置有高差，压力传感器（502）的触头设置于凸起块（505）表面，所述凸起块（505）为成对相邻设置，所述镶嵌杆（501）与凸起块（505）表面抵接。

6.根据权利要求5所述的一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，其特征在于，所述镶嵌杆（501）的一端设置有镶嵌块（506），所述镶嵌块（506）的一端设置有固定杆（507），所述凸起块（505）之间设置有缝隙，其中固定杆（507）贯穿缝隙和固定环（202）为固定连接，所述镶嵌块（506）和凸起块（505）表面为接触设置。

7.根据权利要求1所述的一种用于纺织机的主轴电机监测控制装置，其特征在于，所述固定座（504）和压力传感器（502）通过垫块（503）为固定连接，所述固定座（504）为金属材料制作而成，所述压力传感器（502）为电流传感器设置，所述镶嵌杆（501）的一端设置有镶嵌块（506）,且镶嵌块（506）为磁性材料，所述镶嵌块（506）和转轴（106）通过镶嵌杆（501）为固定连接，且镶嵌块（506）和压力传感器（502）之间为非接触式设置，所述垫块（503）是由金属材料制作而成，且表面缠绕有铜线。

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