CN201653612U - 一种智能传动轴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种智能传动轴，是在传动轴上镶嵌应变片传感器、光电速度传感器、数据采集装置和无线发射装置，应变片传感器、光电速度传感器、数据采集装置和无线发射装置与传动轴形成一体，应变片传感器与数据采集装置连接，数据采集装置与无线发射装置连接。应变片测得的变化信号经过数据采集和处理，通过无线发射装置发射出去。本实用新型将监测功能集成到传动轴上，实现了传动轴传递扭矩和速度等参数的在线检测，采用无线发射方式实现检测参数的传送，通过监测传动轴的工作状态，可以对设备运行参数进行监测，进行故障预测和报警，并自动停止设备运行，保护系统安全和可靠性。同时，通过分析传动轴的检测数据，为轴的设计和改进提供依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种能够自动检测自身扭矩和转速的传动轴，属于传动轴技术领域。
背景技术
传动轴是动力设备的重要零件，广泛应用在生产机械、运输机械、工程机械和能源机械等各种机械设备中，用来传递动力等。传动轴的工作性能直接影响设备的使用，对其状态的监测具有重要的意义。机械零部件发展趋势是产品智能化，将电子传感器、信息处理技术集成到零件上，形成智能化的产品。智能化产品不仅可降低产品的成本和重量，而且可以实现设备自动安全控制，使产品的可靠性和安全特性得到本质的提高。
由于传动轴的转动特性，无法将传感器的测量信号直接用信号线传输，现在主要采用导电滑环和环形变压器耦合传输等方法，测试装置复杂，不能满足现场在线检测的需要。
发明内容
本实用新型针对现有传动轴存在的不足，提供一种能够实时检测自身扭矩和转速的智能传动轴。
本实用新型的智能传动轴采用以下技术方案：
该智能传动轴，包括传动轴，是在传动轴上镶嵌应变片传感器、光电速度传感器、数据采集装置和无线发射装置，应变片传感器、光电速度传感器、数据采集装置和无线发射装置与传动轴形成一体，应变片传感器和光电速度传感器均与数据采集装置连接，数据采集装置与无线发射装置连接。应变片和光电速度传感器测得的参数变化信号经过数据采集和处理，通过无线发射装置发射出去。
当智能传动轴工作时，应变片传感器和光电速度传感器检测传动轴的运行数据(力矩和转速)，通过数据采集装置处理后，通过无线发射装置不断发送出去，由安装在轴套或不与传动轴直接相连部位的接收装置接收。接收装置不随传动轴转动，可以接收无线发射装置的数据，并进行数据处理。
设备正常运转时，传动轴力矩和速度数值应在设计范围之内。当设备因某种原因致使旋转传动轴力矩突然增大，达到或者超过设计范围时，通过监测系统立即发出报警信号，操作者必须停车检修，如果由于某种原因未能及时处理，监测系统将会立即发出指令一设备自动停车，从而确保设备安全。
本实用新型将监测功能集成到传动轴上，实现了传动轴传递扭矩和速度等参数的在线检测，采用无线发射方式实现检测参数的传送，通过监测传动轴的工作状态，可以对设备运行参数进行监测，进行故障预测和报警，并自动停止设备运行，保护系统安全和可靠性。同时，通过分析传动轴的检测数据，为轴的设计和改进提供依据。
附图说明
图1是本实用新型智能传动轴的结构原理示意图。
图2是本实用新型智能传动轴的监测系统原理示意图。
其中：1.检测传感器，2.数据采集装置，3.无线发射装置。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型的智能传动轴就是将检测传感器1(包括应变片传感器和光电速度传感器)、数据采集装置2和无线发射装置3，采用微加工工艺镶嵌在现有通用传动轴上，与传动轴集成为一体。应变片传感器和光电速度传感器均与数据采集装置2连接，数据采集装置2与无线发射装置3连接。可以在传动轴工作状态下智能化检测传动轴的扭矩和速度，并自动输出，依据传动轴的工作状态，控制设备的运行，保护设备。当智能轴工作时，应变片传感器和光电速度传感器检测传动轴的运行数据调理后，由数据采集装置2处理，并通过无线发射装置3不断发送出去。无线接收装置安装在轴套或不与传动轴直接相连的部位，不随传动轴转动，可以接收无线发射装置3的数据，并进行数据处理。
一般将应变片传感器和光电速度传感器嵌入传动轴的轴颈上，实时自动监测传动轴的力矩和速度，在与传动轴对应的摩擦副(一般是轴套)上安装无线接收装置。设备正常运转，传动轴力矩和速度数值应在设计范围之内，当设备因某种原因致使旋转传动轴力矩突然增大，达到或者超过设计范围时，监测系统立即发出报警信号，操作者必须停车检修，如果由于某种原因未能及时处理，智能化的监测系统将会立即发出指令一设备自动停车，从而确保设备安全。监控测系统可以将一定区域内的设备组合一个监测网络，实现网络化检测。监测系统的流程如图2所示。
由于及时监控智能轴的运行，在机械运转过程中就不会出现较大的过载现象，一旦过载，轴扭矩超过设计极限，立即报警直至刹车，从而可以在零件设计的时候选择较小的、合适的设计安全系数，这样可以大大的降低机件的重量、降低制造成本、节约了能源。
本实用新型的智能传动轴具有以下特点：
1.将系统监测功能集成到传动轴上，可以实现传动轴传递扭矩和速度等参数的在线检测；
2.采用无线发射方式实现检测参数的传送；
3.一个接收装置可以接收多个设备的发射信号；
4.通过监测传动轴的工作状态，对设备运行进行状态监测，确定设备是否处于工作状态；
5.可以对设备运行参数进行监测，进行故障预测和报警，并自动停止设备运行，保护系统安全和可靠性。
6.可以在一定范围内组成设备无线监控网络，实现网络化监控；
7.通过分析传动轴的检测数据，为轴的设计和改进提供依据。
Claims (1)
1.一种智能传动轴，包括传动轴，其特征是：在传动轴上镶嵌应变片传感器、光电速度传感器、数据采集装置和无线发射装置，应变片传感器、光电速度传感器、数据采集装置和无线发射装置与传动轴形成一体，应变片传感器和光电速度传感器均与数据采集装置连接，数据采集装置与无线发射装置连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010201138393U CN201653612U (zh) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | 一种智能传动轴 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2010201138393U CN201653612U (zh) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | 一种智能传动轴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN201653612U true CN201653612U (zh) | 2010-11-24 |
Family
ID=43118854
Family Applications (1)
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| CN2010201138393U Expired - Fee Related CN201653612U (zh) | 2010-01-25 | 2010-01-25 | 一种智能传动轴 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN201653612U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104122017A (zh) * | 2013-04-24 | 2014-10-29 | 哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 | 一种直升机主桨叶动平衡试验台铰链力矩测量系统 |
| CN105547545A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-05-04 | 广西玉柴机器股份有限公司 | 喷油泵凸轮轴驱动力矩的测量方法 |
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2010
- 2010-01-25 CN CN2010201138393U patent/CN201653612U/zh not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101124 Termination date: 20140125 |