CN115855238A - 一种机械振动幅度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机械振动幅度检测装置，其包括检测台，其为回形结构，内部两端贯穿形成方形通腔，在方形通腔内设置有夹持环，所述夹持环在方形通腔内设置有四个并圆周设置，四个夹持环凹面朝向于同一中心点，夹持环的凸面与方形通腔的内壁通过伸缩杆连接；以及振动感应组件，振动感应组件包括调节块和压力传感器，所述调节块自检测台外壁穿过，压力传感器安装在位于方形通腔内的调节块端部并与夹持环接触；本发明调节方便，相较于现有技术的传统安装，本发明的固定方式更加稳定，采集的数据也更加准确，具有分辨振动方向的功能，可以采集四个方向的振动幅度，从而解决振动的问题。

Description

一种机械振动幅度检测装置

技术领域

本发明涉及工业机械振动检测技术领域，特别是一种机械振动幅度检测装置。

背景技术

在机械加工的工厂中，很多旋转设备需要用电机或者其他驱动设备来驱动旋转，电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，电机在电路中是用字母M(旧标准用D)表示，它的主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源；驱动主要设备旋转的驱动轴的稳定决定了被驱动设备工作是否会产生振动偏差，因此监测驱动轴或者电机的旋转运行状态十分重要。

现有技术中，采用的振动监测方法是将传感器贴在设备上，这种方式监测的数据轻则无法准确采集信号，重则直接损害传感器，而且传感器的安装和拆卸比较不便、不稳，传感器监测到的振动数据不具有准确的振动方位，而且传感器很难固定在圆形驱动轴表面。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于现有技术中存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明所要解决的技术问题是现有技术中采用的振动监测方法是将传感器贴在设备上，这种方式监测的数据轻则无法准确采集信号，重则直接损害传感器，而且传感器的安装和拆卸比较不便、不稳，传感器监测到的振动数据不具有准确的振动方位，而且传感器很难固定在圆形驱动轴表面。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种机械振动幅度检测装置，其包括检测台，其为回形结构，内部两端贯穿形成方形通腔，在方形通腔内设置有夹持环，所述夹持环在方形通腔内设置有四个并圆周设置，四个夹持环凹面朝向于同一中心点，夹持环的凸面与方形通腔的内壁通过伸缩杆连接；以及，

振动感应组件，振动感应组件设置有四组并分别对应四个夹持环，振动感应组件包括调节块和压力传感器，所述调节块自检测台外壁穿过，压力传感器安装在位于方形通腔内的调节块端部并与夹持环接触。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述振动感应组件还包括夹持部件，夹持部件自检测台一端的端壁沿着检测台的长度方向伸入检测台内并与所述调节块卡合连接。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述检测台的一端端壁设置长槽，长槽为长方形结构并沿着检测台的长度方向延伸设置，长槽圆周设置四组，夹持部件伸入长槽内，所述夹持部件为长方形结构的长块，其远离长槽开口的一端开设有方口，检测台的四面上均凹陷设置通口，通口垂直连通长槽并贯穿至方形通腔，通口与方口对应，调节块自通口伸入，穿过方口伸入方形通腔内。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述方口两侧设置夹持块与调节块配合卡合；

调节块为长方体结构，调节块的两侧设置卡槽，卡槽沿着调节块的长度方向阵列设置多个，调节块远离长槽开口方向的一面的两侧侧边处切面设置，切面朝内倾斜并且切面与夹持块接触挤压配合。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述方口两侧设置滑槽口，夹持块位于滑槽口内滑动连接，夹持块远离方口内调节块方向的一端设置第一弹簧，夹持块朝向调节块方向的一端设置一对对称的卡板，卡板一端与夹持块铰接并且两个卡板之间通过第二弹簧弹性连接，卡板与切面挤压配合并且卡板与卡槽卡合配合，卡槽内靠近切面的一端设置圆弧角。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述第一弹簧与长槽的侧壁弹性接触。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述位于方形通腔内的调节块端部上通过伸缩管连接固定板，伸缩管分别位于固定板上的靠近四个端脚处，伸缩管内设置第三弹簧，第三弹簧一端连接固定板，第三弹簧另一端连接调节块端部，所述压力传感器安装在固定板上与调节块相反的一面上并且通过调节块的调整压力传感器与夹持环的凸面接触配合。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述夹持环的凹面上还固定安装有气囊，气囊的开口处通过通气管连接气压泵。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述调节块两端贯穿设置圆孔通槽，圆孔通槽内设置有调节杆，调节杆穿过圆孔通槽并与圆孔通槽内壁螺纹连接，调节杆的一端伸出圆孔通槽至方形通腔内并与固定板挤压配合。

作为本发明所述机械振动幅度检测装置的一种优选方案，其中：所述压力传感器电性连接至单片机，单片机再连接上位机，连接所述气囊的气压泵通过驱动器电性连接至单片机。

本发明的有益效果：本发明通过设计一种监测振动幅度的装置，可以对驱动设备的旋转轴或者电机进行振动监测，而且本发明设备调节方便，相较于现有技术的传统安装，本发明的固定方式更加稳定，采集的数据也更加准确，具有分辨振动方向的功能，可以采集四个方向的振动幅度，从而解决振动的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为第一个实施例中的检测台整体结构示意图。

图2为第一个实施例中的检测台内部结构示意图。

图3为第一个实施例中的检测台和振动感应组件的爆炸结构示意图。

图4为第一个实施例中的调节块和夹持部件安装结构示意图。

图5为第一个实施例中的夹持部件的具体结构示意图。

图6为第二个实施例中的调节块的具体结构示意图。

图7为第二个实施例中的单片机的电连接示意框图。

附图标记：

1、检测台；11、方形通腔；12、夹持环；121、气囊；13、伸缩杆；14、长槽；141、方口；142、夹持块；142-1、第一弹簧；142-2、卡板；142-3、第二弹簧；143、滑槽口；15、通口；2、振动感应组件；21、调节块；211、卡槽；212、伸缩管；213、固定板；214、第三弹簧；215、圆孔通槽；216、调节杆；22、压力传感器；23、夹持部件；3、单片机；31、上位机。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

实施例1

参照图1~5，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种机械振动幅度检测装置，在机械加工的工厂中，很多旋转设备需要用电机或者其他驱动设备来驱动旋转，驱动设备的驱动轴的稳定决定了设备工作是否会产生振动偏差，因此监测驱动轴的旋转运行状态十分重要，本发明包括检测台1和振动感应组件2，振动感应组件2安装在检测台1上用于监测转动轴在旋转运行过程中的振动。

检测台1为回形结构，其包括六个面，分别为四个侧面和两个端面，在其中的一个侧面上设置柱脚立在地面上，此面默认为底面；检测台1内部两端贯穿形成方形通腔11，具体的，是两个端面贯穿连通，在方形通腔11内设置有夹持环12，夹持环12为圆弧结构，夹持环12在方形通腔11内设置有四个并圆周设置，具体的，四个夹持环12分别对应四个侧面，四个夹持环12凹面朝向于同一中心点使得四个夹持环12是以该中心的为圆心的圆周阵列布置，夹持环12的凸面与方形通腔11的内壁通过伸缩杆13连接使得夹持环12可以朝向中心点位移或者远离中心点位移。

驱动设备的旋转轴从四个夹持环12中间穿过，四个夹持环12包裹贴着旋转轴，四个夹持环12分别位于旋转轴上下左右四个方向，机械振动由旋转轴的振动反应，四个夹持环12则分别感应旋转轴四个方向的振动幅度。或者，若是电机驱动，也可以用于套设在电机上用于监测电机的振幅，以达到监测被驱动机械设备的振幅的目的。

振动感应组件2设置有四组并分别对应四个夹持环12，振动感应组件2包括调节块21和压力传感器22，调节块21用于调节压力传感器22与夹持环12的距离，压力传感器22接触夹持环12，驱动设备的旋转轴振动的幅度不同，产生的力不同，压力传感器22检测到力越大，则振幅越大，力越小则振幅越小。

调节块21自检测台1的外侧壁穿过，压力传感器22安装在位于方形通腔11内的调节块21端部并与夹持环12接触，调节块21可以在外侧壁上移动调节距离。

进一步的，振动感应组件2还包括夹持部件23，夹持部件23用于固定调节块21，当调节块21调整好压力传感器22与夹持环12的距离后由夹持部件23对调节块21进行固定防止调节块21松动。

夹持部件23自检测台1一端的端壁沿着检测台1的长度方向伸入检测台1内并与调节块21卡合连接。具体的，检测台1其中一端的端壁上开设长槽14，长槽14设置四组，长槽14为长方形结构并沿着检测台1的长度方向延伸设置，具体的，长槽14在检测台1的侧壁内部。夹持部件23伸入长槽14内，夹持部件23可以与长槽14内壁通过连接管伸缩活动连接。夹持部件23为长方形结构的长块，夹持部件23伸入长槽14后其远离长槽14开口的一端开设有方口141，方口141自检测台1外部的方向朝方形通腔11的方向贯穿连通。检测台1的四个侧面上均凹陷设置通口15，通口15垂直连通长槽14并贯穿至方形通腔11，通口15与方口141对应，调节块21自通口15伸入，穿过方口141伸入方形通腔11内；压力传感器22安装在位于方形通腔11内的调节块21端部并与夹持环12接触，当旋转轴或者电机产生振动后，夹持环12由于紧贴原因，跟随振动，随后振动的幅度不同会对压力传感器22施加一定程度的力，通过压力传感器22检测到的压力数值转化成幅度大小。

进一步的，方口141两侧设置夹持块142与调节块21配合卡合；调节块21从检测台1外部向内部伸入，期间穿过方口141，调节块21可以在方口141内活动实现调节功能，夹持块142用于固定调节块21，将调节块21卡合在适合的位置。

调节块21为长方体结构，调节块21的两侧设置卡槽211，卡槽211沿着调节块21的长度方向阵列设置多个，调节块21远离长槽14开口方向的一面的两个竖向的侧边采用切面设置，切面朝内倾斜并且切面与夹持块142接触挤压配合，切面形成一个坡面。方口141两侧设置滑槽口143，夹持块142位于滑槽口143内滑动连接，夹持块142远离方口141内调节块21方向的一端设置第一弹簧142-1，第一弹簧142-1与长槽14的侧壁弹性接触；具体的，夹持块142位于滑槽口143内滑动连接的结构是：夹持块142顶部和底部可以设置凸块，在滑槽口143的顶壁和底壁设置凹槽，凹槽两端不贯穿连通，凸块位于凹槽内使得限位夹持块142在滑槽口143内滑动以防止夹持块142从滑槽口143内掉落出。夹持块142朝向调节块21方向的一端设置一对对称的卡板142-2，两个卡板142-2向相互远离的方向张开，卡板142-2一端与夹持块142铰接并且两个卡板142-2之间通过第二弹簧142-3弹性连接，在正常状态下两个卡板142-2呈钝角张开的状态，卡板142-2与切面挤压配合并且卡板142-2与卡槽211卡合配合，具体的，拉动夹持部件23，将夹持部件23朝长槽14开口外拉出，夹持块142跟随移动，此时，卡板142-2挤压调节块21的切面，由于调节块21按住不动，夹持块142则在滑槽口143内移动使得挤压第一弹簧142-1，当卡板142-2对应卡槽211，在第一弹簧142-1的作用下弹出并卡在卡槽211内，并且两个卡板142-2受到第二弹簧142-3作用张开；需要说明的是，在两个卡板142-2受到切面挤压进入滑槽口143内的时候同时也会受到滑槽口143内上下两壁的挤压使得两个卡板142-2张开的钝角收缩挤压第二弹簧142-3，对应卡槽211的时候则再弹出张开卡住卡槽211；卡槽211内靠近切面的一端设置圆弧角，圆弧角的设置方便向内推夹持部件23的时候卡板142-2沿着圆弧角收缩进滑槽口143内进而解除与卡槽211的卡合作用。

实施例2

参照图6、7，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例，为了进一步调节压力传感器22与夹持环12的接触，在调节块21的靠近或远离夹持环12的操作过后设置调节杆216进一步精调节压力传感器22与夹持环12的距离。

可以理解为：调节块21的操作用于粗调节，使得在使用前，先用调节块21操作将压力传感器22靠近夹持环12，由于卡槽211之间具有一定的间隙，无法精准控制压力传感器22贴合夹持环12从而设置调节杆216。

具体的，位于方形通腔11内的调节块21端部上通过伸缩管212连接固定板213，伸缩管212分别位于固定板213上的靠近四个端脚处，伸缩管212内设置第三弹簧214，第三弹簧214一端连接固定板213，第三弹簧214另一端连接调节块21端部，压力传感器22安装在固定板213上与调节块21相反的一面上并且通过调节块21的调整压力传感器22与夹持环12的凸面接触配合。

调节块21两端贯穿设置圆孔通槽215，圆孔通槽215内设置有调节杆216，调节杆216穿过圆孔通槽215并与圆孔通槽215内壁螺纹连接，调节杆216的一端伸出圆孔通槽215至方形通腔11内并与固定板213挤压配合，通过转动调节杆216，调节杆216可以从圆孔通槽215内一点一点伸出并挤压固定板213，固定板213拉伸第三弹簧214从而使得固定板213上的压力传感器22可以一点一点靠近夹持环12的凸面以致接触到夹持环12的凸面。

进一步的，夹持环12的凹面上还固定安装有气囊121，气囊121的开口处通过通气管连接气压泵。气囊121主要用于减震，气囊121处于被测旋转轴和夹持环12之间。

首先该发明装置可以用来监测被测旋转轴四个方位的振动幅度，当检测到四个方位振动幅度有所偏差时可以进行修缮，而当旋转轴正在运行过程中无法停止工作的时候某一个方位若是产生异常振动，则可以通过气压泵往该方位所在的气囊121内输入气体，气体的量的多少对于减震效果具有一定的作用。可以用来平衡振动，将振动造成的影响降到最小。

压力传感器22电性连接至单片机3，单片机3再连接上位机31，连接气囊121的气压泵通过驱动器电性连接至单片机3。具体的，压力传感器22检测到的压力数值实时传输到单片机3，单片机3将数值上传到上位机31，上位机31用于监测振动幅度，同时，上位机31可以控制每个气囊121的气压泵的通断，实现监测的同时可以控制气囊121减震的效果，在工作过程中进而可以实时监测振动幅度，实时调整减震。

重要的是，应注意，在多个不同示例性实施方案中示出的本申请的构造和布置仅是例示性的。尽管在此公开内容中仅详细描述了几个实施方案，但参阅此公开内容的人员应容易理解，在实质上不偏离该申请中所描述的主题的新颖教导和优点的前提下，许多改型是可能的（例如，各种元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例、以及参数值（例如，温度、压力等）、安装布置、材料的使用、颜色、定向的变化等）。例如，示出为整体成形的元件可以由多个部分或元件构成，元件的位置可被倒置或以其它方式改变，并且分立元件的性质或数目或位置可被更改或改变。因此，所有这样的改型旨在被包含在本发明的范围内。可以根据替代的实施方案改变或重新排序任何过程或方法步骤的次序或顺序。在权利要求中，任何“装置加功能”的条款都旨在覆盖在本文中所描述的执行所述功能的结构，且不仅是结构等同而且还是等同结构。在不背离本发明的范围的前提下，可以在示例性实施方案的设计、运行状况和布置中做出其他替换、改型、改变和省略。因此，本发明不限制于特定的实施方案，而是扩展至仍落在所附的权利要求书的范围内的多种改型。

此外，为了提供示例性实施方案的简练描述，可以不描述实际实施方案的所有特征（即，与当前考虑的执行本发明的最佳模式不相关的那些特征，或于实现本发明不相关的那些特征）。

应理解的是，在任何实际实施方式的开发过程中，如在任何工程或设计项目中，可做出大量的具体实施方式决定。这样的开发努力可能是复杂的且耗时的，但对于那些得益于此公开内容的普通技术人员来说，不需要过多实验，所述开发努力将是一个设计、制造和生产的常规工作。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种机械振动幅度检测装置，其特征在于：包括，

检测台（1），其为回形结构，内部两端贯穿形成方形通腔（11），在方形通腔（11）内设置有夹持环（12），所述夹持环（12）在方形通腔（11）内设置有四个并圆周设置，四个夹持环（12）凹面朝向于同一中心点，夹持环（12）的凸面与方形通腔（11）的内壁通过伸缩杆（13）连接；以及，

振动感应组件（2），振动感应组件（2）设置有四组并分别对应四个夹持环（12），振动感应组件（2）包括调节块（21）和压力传感器（22），所述调节块（21）自检测台（1）外壁穿过，压力传感器（22）安装在位于方形通腔（11）内的调节块（21）端部并与夹持环（12）接触。

2.如权利要求1所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述振动感应组件（2）还包括夹持部件（23），夹持部件（23）自检测台（1）一端的端壁沿着检测台（1）的长度方向伸入检测台（1）内并与所述调节块（21）卡合连接。

3.如权利要求2所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述检测台（1）的一端端壁设置长槽（14），长槽（14）为长方形结构并沿着检测台（1）的长度方向延伸设置，长槽（14）圆周设置四组，夹持部件（23）伸入长槽（14）内，所述夹持部件（23）为长方形结构的长块，其远离长槽（14）开口的一端开设有方口（141），检测台（1）的四面上均凹陷设置通口（15），通口（15）垂直连通长槽（14）并贯穿至方形通腔（11），通口（15）与方口（141）对应，调节块（21）自通口（15）伸入，穿过方口（141）伸入方形通腔（11）内。

4.如权利要求3所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述方口（141）两侧设置夹持块（142）与调节块（21）配合卡合；

调节块（21）为长方体结构，调节块（21）的两侧设置卡槽（211），卡槽（211）沿着调节块（21）的长度方向阵列设置多个，调节块（21）远离长槽（14）开口方向的一面的两侧侧边处切面设置，切面朝内倾斜并且切面与夹持块（142）接触挤压配合。

5.如权利要求4所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述方口（141）两侧设置滑槽口（143），夹持块（142）位于滑槽口（143）内滑动连接，夹持块（142）远离方口（141）内调节块（21）方向的一端设置第一弹簧（142-1），夹持块（142）朝向调节块（21）方向的一端设置一对对称的卡板（142-2），卡板（142-2）一端与夹持块（142）铰接并且两个卡板（142-2）之间通过第二弹簧（142-3）弹性连接，卡板（142-2）与切面挤压配合并且卡板（142-2）与卡槽（211）卡合配合，卡槽（211）内靠近切面的一端设置圆弧角。

6.如权利要求5所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述第一弹簧（142-1）与长槽（14）的侧壁弹性接触。

7.如权利要求1所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述位于方形通腔（11）内的调节块（21）端部上通过伸缩管（212）连接固定板（213），伸缩管（212）分别位于固定板（213）上的靠近四个端脚处，伸缩管（212）内设置第三弹簧（214），第三弹簧（214）一端连接固定板（213），第三弹簧（214）另一端连接调节块（21）端部，所述压力传感器（22）安装在固定板（213）上与调节块（21）相反的一面上并且通过调节块（21）的调整压力传感器（22）与夹持环（12）的凸面接触配合。

8.如权利要求1或7所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述夹持环（12）的凹面上还固定安装有气囊（121），气囊（121）的开口处通过通气管连接气压泵。

9.如权利要求7所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述调节块（21）两端贯穿设置圆孔通槽（215），圆孔通槽（215）内设置有调节杆（216），调节杆（216）穿过圆孔通槽（215）并与圆孔通槽（215）内壁螺纹连接，调节杆（216）的一端伸出圆孔通槽（215）至方形通腔（11）内并与固定板（213）挤压配合。

10.如权利要求8所述的机械振动幅度检测装置，其特征在于：所述压力传感器（22）电性连接至单片机（3），单片机（3）再连接上位机（31），连接所述气囊（121）的气压泵通过驱动器电性连接至单片机（3）。

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