CN115263936A - 一种带有控制功能的力矩过载保护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带有控制功能的力矩过载保护装置，涉及力矩过载保护领域，包括壳体，所述壳体上开设有贯穿壳体的安装通道；轴连接套，所述轴连接套活动嵌套在安装通道的右部；压片和摩擦片，多个所述摩擦片与多个所述压片相互交替设置；连接件，所述连接件安装在壳体的左端；检测机构，所述检测机构安装在轴连接套上；主控机，所述主控机与检测机构通信连接。本发明通过在轴连接套上安装有检测机构，能够检测轴连接套的温度和扭矩以及对轴连接套的轴向及径向两种振动量的检测，且能够将检测数据通过无线传输给主控机，使得客户能直观的了解轴连接套的温度、扭力数据和振动量。

Description

一种带有控制功能的力矩过载保护装置
技术领域
本发明涉及力矩过载保护领域，具体涉及一种带有控制功能的力矩过载保护装置。
背景技术
本申请对于背景技术的描述属于与本申请相关的相关技术，仅仅是用于说明和便于理解本申请的申请内容，不应理解为申请人明确认为或推定申请人认为是本申请在首次提出申请的申请日的现有技术。
过载保护的概念过载保护顾名思义即载荷超出某一限定值，为了维护机器及设备的安全而进行的保护。在大型设备、军工设备、能源装备、矿山开采等相关领域中，扭矩和振动是旋转动力机械中重要的工作参数，在各种工业领域中，特别是恶劣工况的使用环境中，使用场所包括各种涉及动力传动的相关领域，传动设备突然遇到不可预测的载荷以及振动变化，或者工作端异常卡滞，突发堵停，设备的劳损以及结构的不稳定性等情况，均会造成振动以及重大冲击载荷，从而对整套传动系统的寿命以及性能造成影响甚至不可挽回的破坏。目前大部分的力矩过载保护装置，是将相互对磨的摩擦副传递的摩擦力矩调定为过载保护力矩，发生过载时摩擦副产生打滑，从而起到安全保护作用。
目前市场上有一些力矩过载保护设备虽然可以达到力矩过载保护作用，但是现有的产品无法显示其内部力矩数据，用户无法通过数据实时了解力矩过载保护设备的实际效果。
因此，发明一种带有控制功能的力矩过载保护装置来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有控制功能的力矩过载保护装置，以解决上述背景技术中提出的现有的产品无法显示其内部力矩数据，用户无法通过数据实时了解力矩过载保护设备的实际效果的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有控制功能的力矩过载保护装置，包括：
壳体，所述壳体上开设有贯穿壳体的安装通道，所述壳体的右端安装有端盖；
轴连接套，所述轴连接套活动嵌套在安装通道的右部，且轴连接套活动贯穿端盖；
压片和摩擦片，所述压片和摩擦片的数量均设置有多个，多个所述压片通过花键安装在安装通道的右部，多个所述摩擦片通过花键安装在轴连接套上，多个所述摩擦片与多个所述压片相互交替设置；
连接件，所述连接件安装在壳体的左端；
检测机构，所述检测机构安装在轴连接套上；
主控机，所述主控机与检测机构通信连接。
优选的，所述连接件包括连接部、法兰盘和连接柱，所述连接柱安装在连接部的左侧中部，所述法兰盘固定套接在连接柱的外侧左端，所述连接部嵌套在安装通道的左部，所述连接柱的中部开设有连接孔，所述连接孔的右端延长至连接部的右侧壁，通过法兰盘或连接孔便于将连接件与外接设备的传动轴连接，连接方便。
优选的，所述连接部的外侧壁与安装通道的内壁之间通过花键连接，所述壳体与连接部之间通过螺栓连接，使得连接部与壳体之间连接牢靠稳定，且受力均匀。
优选的，所述检测机构位于端盖的右方，所述检测机构包括轴承座、扭矩温度采集装置和振动量检测装置，所述振动量检测装置安装在轴承座的右侧，通过扭矩温度采集装置能够检测轴连接套的温度和扭矩，振动量检测装置能够检测轴连接套的轴向及径向两种振动量。
优选的，所述扭矩温度采集装置包括防护盒、扭矩传感器和温度传感器，所述防护盒的内部安装有第一无线通信模块、第一单机片、信号处理电路单元、模/数转换单元和编码器，所述扭矩传感器的输出端与信号处理电路单元的输入端电性连接，所述信号处理电路单元的输出端与模/数转换单元的输入端电性连接，所述模/数转换单元的输出端与编码器的输入端电性连接，所述编码器的输出端与第一单机片的输入端电性连接，所述第一单机片通过第一无线通信模块与主控机通信连接，扭矩传感器能够采集轴连接套的扭曲力，然后通过第二无线通信模块发送给主控机。
优选的，所述温度传感器的输出端与第一单机片的输入端电性连接，所述防护盒的内部设置有第一电源，通过温度传感器能够检测轴连接套的温度，然后通过第二无线通信模块发送给主控机，第一电源为扭矩温度采集装置内部电性元件工作提供电量。
优选的，所述振动量检测装置包括弧形支架，所述弧形支架固定在轴承座的右侧壁上，所述弧形支架上安装有电涡流探头，所述电涡流探头的数量设置有两个，两个所述电涡流探头径向安装在垂直于轴线的同一平面内，两个所述电涡流探头之间呈90度设置，所述弧形支架的内部开设有安装腔，所述安装腔的内部设置有第二单机片、第二电源和第二无线通信模块，所述电涡流探头的输出端与第二单机片的输入端电性连接，所述第二单机片通过第二无线通信模块与主控机通信连接，通过两个电涡流探头能够对轴连接套的轴向及径向两种振动量进行检测，采集轴连接套的振动量数据，并通过第二无线通信模块发送给主控机。
优选的，所述主控机的表面设置有显示屏和控制按钮盘，所述主控机的内部设置有处理器和第三无线通信模块，所述处理器与第三无线通信模块通信连接，所述处理器的输出端与显示屏的输入端电性连接，所述控制按钮盘的输出端与处理器的输入端电性连接，主控机能够收集检测机构、扭矩温度采集装置和振动量检测装置发送的数据信息，并在显示屏上进行显示，方便用户进行查看，且通过主控机能够控制检测机构、扭矩温度采集装置和振动量检测装置工作。
优选的，所述主控机的内部设置有蜂鸣器，所述处理器的输出端与蜂鸣器的输入端电性连接，当检测到的温度过高或扭矩跟设定值相差过大或振动量较大时，蜂鸣器响起提供报警，提醒用户，便于用户停机进行维修。
优选的，位于最右端的所述压片的右侧面与端盖相抵触，位于最左端的所述压片的左侧面与连接部的右侧面相抵触，通过压片将位于最右端的摩擦片与端盖隔开，避免位于最右端的摩擦片与端盖接触产生摩擦，减小对端盖的磨损，通过压片将位于最左端的摩擦片与连接部隔开，减小对连接部的磨损。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、通过在轴连接套上安装有检测机构，检测机构包括扭矩温度采集装置和振动量检测装置，主控机能够控制扭矩温度采集装置和振动量检测装置工作，扭矩温度采集装置和振动量检测装置能够检测轴连接套的温度和扭矩以及对轴连接套的轴向及径向两种振动量的检测，且能够将检测数据通过无线传输给主控机，使得客户能直观的了解轴连接套的温度、扭力数据和振动量，便于客户根据检测的数据对动力机构采取调整；
2、通过在主控机的内部设置有蜂鸣器，当检测到的温度过高或扭矩跟设定值相差过大或振动量较大时，主控机内的蜂鸣器响起提供报警，提醒用户，便于用户停机进行维修；
3、检测机构通过无线连接方式与主控机连接，采用无线通信，减小了布线的麻烦和干扰，使得装配更加简单方便；
4；扭矩温度采集装置和振动量检测装置之间互不干扰，当其中一个损坏时，另一个能够正常工作。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的去掉主控机后示意图；
图3为本发明的壳体示意图；
图4为本发明的连接件示意图；
图5为本发明图2的正剖视图；
图6为本发明的扭矩温度采集装置解剖图；
图7为本发明的振动量检测装置示意图；
图8为本发明的系统图。
附图标记说明：
1、壳体；11、安装通道；12、端盖；13、防护罩；14、法兰盘；
2、轴连接套；3、压片；4、摩擦片；
5、连接件；51、连接部；52、法兰盘；53、连接柱；54、连接孔；
6、检测机构；61、轴承座；62、扭矩温度采集装置；621、防护盒；622、扭矩传感器；623、温度传感器；624、第二无线通信模块；625、第一单机片；626、信号处理电路单元；627、编码器；628、第一电源；629、模/数转换单元；63、振动量检测装置；631、弧形支架；632、电涡流探头；633、安装腔；634、第二单机片；635、第二电源；636、第二无线通信模块；
7、主控机；71、显示屏；72、控制按钮盘；73、蜂鸣器；74、处理器；75、第三无线通信模块。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
本发明提供了如图1、图2和图5所示的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，包括：壳体1、轴连接套2、压片3、摩擦片4、连接件5、检测机构6和主控机7。
如图1至图5所示，壳体1，所述壳体1上开设有贯穿壳体1的安装通道11，所述壳体1的右端安装有端盖12；轴连接套2，所述轴连接套2活动嵌套在安装通道11的右部，且轴连接套2活动贯穿端盖12；压片3和摩擦片4，所述压片3和摩擦片4的数量均设置有多个，多个所述压片3通过花键安装在安装通道11的右部，多个所述摩擦片4通过花键安装在轴连接套2上，多个所述摩擦片4与多个所述压片3相互交替设置；连接件5，所述连接件5安装在壳体1的左端，所述连接件5包括连接部51、法兰盘52和连接柱53，所述连接柱53安装在连接部51的左侧中部，所述法兰盘52固定套接在连接柱53的外侧左端，所述连接部51嵌套在安装通道11的左部，所述连接柱53的中部开设有连接孔54，所述连接孔54的右端延长至连接部51的右侧壁。
当动力输入轴与轴连接套2连接时，将连接件5与动力输出轴连接，动力输出轴可以插入连接孔54内或通过螺栓与法兰盘52连接，动力输入轴带动轴连接套2转动，轴连接套2通过摩擦片4与压片3之间的摩擦力带动壳体1转动，壳体1转动带动连接件5转动，从而带动动力输出轴转动，当动力输入轴与连接件5连接时，动力输入轴可以插入连接孔54内或通过螺栓与法兰盘52连接，则将轴连接套2与动力输出轴连接，动力输入轴带动连接件5转动，连接件5带动壳体1转动，壳体1转动通过压片3与摩擦片4之间的摩擦力带动轴连接套2转动，从而带动动力输出轴转动，压片3与摩擦片4之间的摩擦限定了一个安全的传动扭矩，用来进行过载保护；
压片3与壳体1内壁之间通过花键连接，摩擦片4与轴连接套2之间通过花键连接，花键连接受力较为均匀，工作稳定性好，提高了产品的使用可靠性，同时花键连接结构简单，安装、拆卸、维护以及使用方便。
如图2和图5所示，检测机构6，所述检测机构6安装在轴连接套2上；所述检测机构6位于端盖12的右方，所述检测机构6包括轴承座61、扭矩温度采集装置62和振动量检测装置63，所述振动量检测装置63安装在轴承座61的右侧。
通过扭矩温度采集装置62能够检测轴连接套2的温度和扭矩，振动量检测装置63能够检测轴连接套2的轴向及径向两种振动量，从而实现对轴连接套2的温度和扭矩的检测以及对轴连接套2的轴向及径向两种振动量的检测。
如图5、图6和图8所示，所述扭矩温度采集装置62包括防护盒621、扭矩传感器622和温度传感器623，所述防护盒621的内部安装有第二无线通信模块624、第一单机片625、信号处理电路单元626、模/数转换单元629和编码器627，所述扭矩传感器622的输出端与信号处理电路单元626的输入端电性连接，所述信号处理电路单元626的输出端与模/数转换单元629的输入端电性连接，所述模/数转换单元629的输出端与编码器627的输入端电性连接，所述编码器627的输出端与第一单机片625的输入端电性连接，所述温度传感器623的输出端与第一单机片625的输入端电性连接，所述第一单机片625通过第二无线通信模块624与主控机7通信连接，所述防护盒621的内部设置有第一电源628，通过温度传感器623能够检测轴连接套2的温度，扭矩传感器622能够采集轴连接套2的扭曲力，然后通过第二无线通信模块624发送给主控机7，主控机7能够控制扭矩温度采集装置62工作。
扭矩传感器622检测轴连接套2的扭矩电性号，第一单机片625控制信号处理电路单元626对传感器模拟信号提取放大，然后通过模/数转换单元629进行转换，然后编码器627将采集的信息数据进行相应的编码和处理，传送给第一单机片625，同时温度传感器623采集轴连接套2的温度数据，并将温度数据传递给第一单机片625，第一单机片625通过第二无线通信模块624将轴连接套2的扭矩数据和温度数据无线发送给主控机7，便于客户查看，方便客户了解轴连接套2工作时的扭矩值和温度，便于客户根据检测的扭矩值和温度对控制电机等动力机构采取调整。
如图5、图7和图8所示，所述振动量检测装置63包括弧形支架631，所述弧形支架631固定在轴承座61的右侧壁上，所述弧形支架631上安装有电涡流探头632，所述电涡流探头632的数量设置有两个，两个所述电涡流探头632径向安装在垂直于轴线的同一平面内，两个所述电涡流探头632之间呈90度设置，所述弧形支架631的内部开设有安装腔633，所述安装腔633的内部设置有第二单机片634、第二电源635和第二无线通信模块636，所述电涡流探头632的输出端与第二单机片634的输入端电性连接，所述第二单机片634通过第二无线通信模块636与主控机7通信连接，通过两个电涡流探头632能够对轴连接套2的振动量进行检测，采集轴连接套2的振动量数据，并通过第二无线通信模块636发送给主控机7，主控机7能够控制振动量检测装置63工作。
轴连接套2转动时，弧形支架631上的两个电涡流探头632对轴连接套2进行检测，电涡流探头632能准确测量轴连接套2与电涡流探头632端面之间静态和动态的相对位移变化，能连续准确地采集到轴连接套2振动状态的多种参数，如轴连接套2的径向振动、振幅以及轴向位置，两个电涡流探头632将采集的轴连接套2的径向振动、振幅以及轴向位置等数据发送给第二单机片634，第二单机片634通过第二无线通信模块636将轴连接套2的径向振动、振幅以及轴向位置等数据发送给主控机7，便于客户查看，方便客户了解轴连接套2工作时的径向振动、振幅以及轴向位。
如图1和图8所示，主控机7，所述主控机7与检测机构6通信连接。
所述主控机7的表面设置有显示屏71和控制按钮盘72，所述主控机7的内部设置有处理器74和第三无线通信模块75，所述处理器74与第三无线通信模块75通信连接，所述处理器74的输出端与显示屏71的输入端电性连接，所述控制按钮盘72的输出端与处理器74的输入端电性连接。
所述主控机7的内部设置有蜂鸣器73，所述处理器74的输出端与蜂鸣器73的输入端电性连接，当检测到的温度过高或扭矩跟设定值相差过大或振动量较大时，蜂鸣器响起提供报警，提醒用户，便于用户停机进行维修
主控机7能够收集检测机构6、扭矩温度采集装置62和振动量检测装置63发送的数据信息，并在显示屏71上进行显示，方便用户进行查看，且通过主控机7能够控制扭矩温度采集装置62和振动量检测装置63工作，当检测到的温度过高或扭矩跟设定值相差过大或振动量较大时，主控机7内的处理器74控制蜂鸣器73工作，蜂鸣器73响起提供报警，提醒用户，便于用户停机进行维修。
如图3至图5所示，所述连接部51的外侧壁与安装通道11的内壁之间通过花键连接，所述壳体1与连接部51之间通过螺栓连接，使得连接部51与壳体1之间连接牢靠稳定，且受力均匀。
位于最右端的所述压片3的右侧面与端盖12相抵触，位于最左端的所述压片3的左侧面与连接部51的右侧面相抵触。
位于最右端的压片3的右侧面与端盖12相抵触，将位于最右端的摩擦片4与端盖12隔开，避免位于最右端的摩擦片4与端盖12接触产生摩擦，减小对端盖12的磨损，提高了端盖12的使用寿命，位于最左端的所述压片3的左侧面与连接部51的右侧面相抵触，通过压片将位于最左端的摩擦片与连接部51隔开，减小对连接部51的磨损，连接部51的外侧壁与安装通道11的内壁之间通过花键连接，且壳体1与连接部51之间通过螺栓连接，使得环形连接部51与壳体1之间连接稳定牢靠，且连接处受力均匀，从而使得连接件5与壳体1之间连接稳定牢靠。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于，包括：
壳体(1)，所述壳体(1)上开设有贯穿壳体(1)的安装通道(11)，所述壳体(1)的右端安装有端盖(12)；
轴连接套(2)，所述轴连接套(2)活动嵌套在安装通道(11)的右部，且轴连接套(2)活动贯穿端盖(12)；
压片(3)和摩擦片(4)，所述压片(3)和摩擦片(4)的数量均设置有多个，多个所述压片(3)通过花键安装在安装通道(11)的右部，多个所述摩擦片(4)通过花键安装在轴连接套(2)上，多个所述摩擦片(4)与多个所述压片(3)相互交替设置；
连接件(5)，所述连接件(5)安装在壳体(1)的左端；
检测机构(6)，所述检测机构(6)安装在轴连接套(2)上；
主控机(7)，所述主控机(7)与检测机构(6)通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：所述连接件(5)包括连接部(51)、法兰盘(52)和连接柱(53)，所述连接柱(53)安装在连接部(51)的左侧中部，所述法兰盘(52)固定套接在连接柱(53)的外侧左端，所述连接部(51)嵌套在安装通道(11)的左部，所述连接柱(53)的中部开设有连接孔(54)，所述连接孔(54)的右端延长至连接部(51)的右侧壁。
3.根据权利要求2所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：所述连接部(51)的外侧壁与安装通道(11)的内壁之间通过花键连接，所述壳体(1)与连接部(51)之间通过螺栓连接。
4.根据权利要求1所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：所述检测机构(6)位于端盖(12)的右方，所述检测机构(6)包括轴承座(61)、扭矩温度采集装置(62)和振动量检测装置(63)，所述振动量检测装置(63)安装在轴承座(61)的右侧。
5.根据权利要求4所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：所述扭矩温度采集装置(62)包括防护盒(621)、扭矩传感器(622)和温度传感器(623)，所述防护盒(621)的内部安装有第一无线通信模块(624)、第一单机片(625)、信号处理电路单元(626)、模/数转换单元(629)和编码器(627)，所述扭矩传感器(622)的输出端与信号处理电路单元(626)的输入端电性连接，所述信号处理电路单元(626)的输出端与模/数转换单元(629)的输入端电性连接，所述模/数转换单元(629)的输出端与编码器(627)的输入端电性连接，所述编码器(627)的输出端与第一单机片(625)的输入端电性连接，所述第一单机片(625)通过第一无线通信模块(624)与主控机(7)通信连接。
6.根据权利要求5所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：所述温度传感器(623)的输出端与第一单机片(625)的输入端电性连接，所述防护盒(621)的内部设置有第一电源(628)。
7.根据权利要求4所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：所述振动量检测装置(63)包括弧形支架(631)，所述弧形支架(631)固定在轴承座(61)的右侧壁上，所述弧形支架(631)上安装有电涡流探头(632)，所述电涡流探头(632)的数量设置有两个，两个所述电涡流探头(632)径向安装在垂直于轴线的同一平面内，两个所述电涡流探头(632)之间呈90度设置，所述弧形支架(631)的内部开设有安装腔(633)，所述安装腔(633)的内部设置有第二单机片(634)、第二电源(635)和第二无线通信模块(636)，所述电涡流探头(632)的输出端与第二单机片(634)的输入端电性连接，所述第二单机片(634)通过第二无线通信模块(636)与主控机(7)通信连接。
8.根据权利要求1所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：所述主控机(7)的表面设置有显示屏(71)和控制按钮盘(72)，所述主控机(7)的内部设置有处理器(74)和第三无线通信模块(75)，所述处理器(74)与第三无线通信模块(75)通信连接，所述处理器(74)的输出端与显示屏(71)的输入端电性连接，所述控制按钮盘(72)的输出端与处理器(74)的输入端电性连接。
9.根据权利要求8所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：所述主控机(7)的内部设置有蜂鸣器(73)，所述处理器(74)的输出端与蜂鸣器(73)的输入端电性连接。
10.根据权利要求2所述的一种带有控制功能的力矩过载保护装置，其特征在于：位于最右端的所述压片(3)的右侧面与端盖(12)相抵触，位于最左端的所述压片(3)的左侧面与连接部(51)的右侧面相抵触。
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