CN210625921U - 一种多适应性工作负载变化检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种多适应性工作负载变化检测装置，包括伸缩方向与张紧轮张紧方向一致且固定设置的液压千斤顶，以及与液压千斤顶的活塞刚性连接的张紧轮，液压千斤顶的进油口通过管道连通液压油供送油缸，管道上安装有压力传感器和/或压力表。本实用新型通过张紧轮机构将机器实际负载的变化转变为易于采集的液压系统压力变化，避免了传统扭矩传感器采集时机械结构上的弊端，提高了检测装置的实用性；通过压力传感器和霍尔传感器可同时采集液压系统压力和张紧轮转速，方便通过上位机实时显示变化曲线，便于操作者观察各部件工作状况；通过截止阀将油路分为两个部分，减小被压缩的油体体积，使压力变化更加明显，保证了载荷检测的精度。

Description

一种多适应性工作负载变化检测装置

技术领域

本实用新型涉及负载检测技术领域，尤其涉及到适应于带传动的饲草料作物调质装置、粉碎装置以及联合收获机的负载检测，具体为一种多适应性工作负载变化检测装置。

背景技术

饲草料作物联合收获机在田间进行作业时，既要保证喂入速度与机器前进速度相匹配，又要保证收获机内部输送、粉碎、调质、抛送等不同功能的作业部件之间的作业速度相匹配，这就需要一种负载变化检测装置，实时检测不同部位的作业负载大小，并将数据及时上传给控制系统。当检测到某一部位负载突然增大或者减小时，联合收获机的控制系统向各个作业部件发送指令，减小或者增大对应部件的工作速度，保证联合收获机的平稳高效运行。

但是现有的负载变化检测装置多采用扭矩传感器采集主动轴的扭矩，结构复杂，实用性和适应性差。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供一种多适应性工作负载变化检测装置，适应于带传动的饲草料作物调质装置或粉碎装置以及联合收获机，通过测量皮带的张紧度，反应工作负载的相对大小，并最终以液压系统中压力的变化加以体现。

本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种多适应性工作负载变化检测装置，包括伸缩方向与张紧轮张紧方向一致且固定设置的液压千斤顶，以及与液压千斤顶的活塞刚性连接的张紧轮，所述液压千斤顶的进油口通过管道连通液压油供送油缸，所述管道上安装有压力传感器和/或压力表。

本方案在使用时，通过液压油供送油缸向液压千斤顶供油，使液压千斤顶的活塞带动张紧轮沿张紧方向移动，设备运行后，在负载作用下，传动带对张紧轮的压力对管道内的液压油施压，液压油的压力从压力传感器或压力表可以获知，实现了通过测量皮带的张紧度反应工作负载的相对大小，并最终将负载以液压系统中压力变化加以体现；液压千斤顶的活塞与张紧轮的刚性连接，保证了张紧轮所受到的皮带的压力能够实时传递给液压千斤顶的活塞。

作为优化，所述管道上还安装有截止阀，且所述的压力传感器、压力表位于截止阀与液压千斤顶之间。本优化方案上通过安装截止阀，在液压千斤顶带动张紧轮张紧到位后，关闭截止阀，以减小被压缩的油体体积，使压力变化更加明显，保证了载荷检测的精度。

作为优化，所述液压千斤顶沿竖向放置于固定座中，所述固定座的侧壁上螺纹连接有沿横向顶至液压千斤顶的定位螺栓。本优化方案通过设置固定座，更方便液压千斤顶的放置，通过设置定位螺栓对液压千斤顶进行横向的固定，避免液压千斤顶移位。

作为优化，所述固定座上固接有套筒，所述套筒内沿竖向滑接有压于液压千斤顶活塞上的连接轴；所述张紧轮通过轴承安装在支撑板上，所述支撑板与连接轴在张紧方向上相对固定。本优化方案通过设置套筒，给连接轴的移动提供导向，使张紧力的反作用力沿液压千斤顶的轴向传递，进一步提高了载荷检测的精度；张紧轮通过轴承安装在支撑板上，减小了传动带与张紧轮之间的摩擦力。

作为优化，所述连接轴向上穿过支撑板，且连接轴上套设有位于支撑板顶面的轴端挡圈。本优化方案中连接轴与支撑板通过轴端挡圈实现张紧方向即轴向的相对固定，结构简单，安装和拆卸方便。

作为优化，所述张紧轮的轮轴圆面上固设有感应磁铁，所述支撑板上固设有与所述感应磁铁对应的霍尔传感器。本优化方案通过设置感应磁铁和霍尔传感器，使得张紧轮每转一圈，霍尔传感器感应到磁铁一次，方便对张紧轮转速的采集。

作为优化，所述连接轴上固设有沿轴向延伸的导向键，所述套筒内壁上开设有与所述导向键适配的导向键槽。本优化方案通过设置导向键和导向键槽实现连接轴的竖向移动，导向效果更好，而且结构简单，导向键可以通过沉头螺钉安装在连接轴上。

本实用新型的有益效果为：通过张紧轮机构将机器实际负载的变化转变为易于采集的液压系统压力变化，避免了传统扭矩传感器采集时机械结构上的弊端，提高了检测装置的实用性；通过压力传感器和霍尔传感器可同时采集液压系统压力和张紧轮转速，方便通过上位机实时显示变化曲线，便于操作者观察各部件工作状况并及时采取相关措施；通过截止阀将油路分为两个部分，在张紧轮高度调整完之后将截止阀关闭，减小被压缩的油体体积，使压力变化更加明显，保证了载荷检测的精度。

附图说明

图1为本实用新型示意图的主视图；

图2为本实用新型示意图的轴侧图；

图3为张紧轮安装结构主视图；

图4为张紧轮安装结构去掉套筒示意图；

图5为张紧轮安装结构轴侧视图；

图6为张紧轮安装结构轴侧视图去掉固定座结构示意图；

图中所示：

1、轴承，2、轮轴，3、张紧轮，4、感应磁铁，5、轴端挡圈，6、支撑板，7、霍尔传感器，8、套筒， 9、顶板，10、竖板，11、底板，12、液压千斤顶，13、隔套，14、连接轴，15、导向键，16、压力表，17、三通管，18、压力传感器，19、截止阀，20、管道，21、液压油供送油缸。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一系统实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。下面未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。

如图1所示一种多适应性工作负载变化检测装置，包括伸缩方向与张紧轮张紧方向一致且固定设置的液压千斤顶12，以及沿张紧方向上与液压千斤顶12的活塞刚性连接的张紧轮3。

张紧轮3通过轴承1安装在支撑板6上，所述支撑板6与连接轴14在张紧方向上相对固定，轴承1为带座轴承。本实施例中所述连接轴14向上穿过支撑板6，且连接轴上套设有位于支撑板顶面的轴端挡圈5。支撑板6上开设有4个直径为7mm的通孔和1个直径为15mm的通孔，直径为7mm的通孔用于安装带座轴承，直径为15mm的通孔用于安装霍尔传感器7；另设有1个直径为25mm的带槽通孔用于安装连接轴14，支撑板与连接轴通过轴端挡圈5及键连接。

张紧轮的轮轴2与带座轴承连接，张紧轮与带座轴承之间设置隔套13，且在轮轴穿出带座轴承的一端圆面上固设有感应磁铁4，所述支撑板上固设有与所述感应磁铁对应的霍尔传感器7，感应磁铁4位于霍尔传感器7上方。

液压千斤顶12沿竖向放置于固定座中，所述固定座的侧壁上螺纹连接有沿横向顶至液压千斤顶的定位螺栓。固定座包括焊接在一起的顶板9、竖板10和底板11，将液压千斤顶12罩在其中，顶板上开设有供液压千斤顶的活塞通过的通孔，定位螺栓穿设在竖板上，通过定位螺栓限位，保证了千斤顶的位置固定不动。

固定座的顶板顶面焊接有套筒8，所述套筒8内沿竖向滑接有压于液压千斤顶活塞上的连接轴14；连接轴14底端开设有直径为25mm、深度为6mm的沉孔，沉孔孔壁上均匀分布三个直径为3mm的螺纹通孔，用于安装液压千斤顶12的活塞，液压千斤顶12的活塞与连接轴通过沉孔及顶丝紧密固定。连接轴14穿在套筒8中，连接轴上固设有沿轴向延伸的导向键15，导向键通过沉头螺钉与连接轴固定连接，套筒内壁上开设有与所述导向键适配的导向键槽。

液压千斤顶的进油口通过管道20连通液压油供送油缸21，液压油供送油缸21为手动液压泵，所述管道上安装有压力传感器18和压力表16，压力表16和压力传感器18通过三通管17连接到油路中。液压油供送油缸为整个液压系统的动力源，可通过操纵杆给系统供油来调节千斤顶活塞伸出的长度，从而控制张紧轮的高度。管道上还安装有截止阀19，且所述的压力传感器、压力表位于截止阀19与液压千斤顶12之间。截止阀可将油路分为两个部分，液压缸供油时将截止阀打开，张紧轮高度调整完之后将截止阀关闭，减小被压缩的油体体积，使压力变化更加明显，保证了载荷检测的精度。

使用前先将截止阀打开，拧紧液压缸上的泄压阀，操纵手柄给液压千斤顶供油，一方面观察压力表指针变化，避免压力过大；另一方面测试皮带的张紧程度。当张紧程度最佳时，关闭截止阀，稳定一段时间后观察压力表的示数是否发生变化，若未发生变化，可启动机器，打开采集程序进行正常的数据采集；若发生变化，则需重复上述步骤，直至调节完毕后，进行最后的采集工作。

使用上述检测装置进行的检测方法，具体包括如下步骤：

a、将张紧轮与传动带接触，并且使张紧轮位于液压千斤顶与传动带之间，液压千斤顶沿竖直方向放置，通过水平设置的定位螺栓对液压千斤顶进行限位固定；

b、通过液压油供送油缸向液压千斤顶内供油，使液压千斤顶的活塞带动张紧轮沿张紧方向移动，从而对传动带进行张紧；

c、传动带的张紧度调整完毕后，关闭截止阀，截止阀可将油路分为两个部分，以减小被压缩的油体体积，压力表示数不发生变化时，启动机器进行负载检测，检测过程中当压力值过大或过小时，均可采取相应的措施调节喂入量大小；当皮带张紧度发生变化时，推动张紧轮向下移动，液压油被压缩，油路内的压力发生变化，通过压力传感器将压力的改变转换为电压信号输出；压力表、压力传感器通过三通管安装在油路中，前者可实时显示系统内的压力，后者通过信号线与PCI1710HG数据采集卡连接，利用LabView程序实时采集显示并储存传感器数据；张紧轮轮轴上安装有感应磁铁，可通过霍尔传感器实时采集主轴转速，通过计算即可得到皮带的线速度，此参数可为机器工作速度提供参考；

d、降低张紧轮高度之前，先将液压油供送油缸泄压，然后打开截止阀使整个油路中压力降低，张紧轮便在传动带的压力下向下运动。

本实用新型通过测量皮带的张紧度，反应工作负载的相对大小，并最终以液压系统中压力的变化加以体现，整体结构小巧，适用于各类带传动的作业部件，且同时安装有压力传感器和霍尔传感器，既能检测作业负载的大小，又能检测作业速度的大小，可将作业负载、作业速度、喂入量等参数进行多维度的比较，真正实现了检测装置的多适应性。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。

Claims (7)

1.一种多适应性工作负载变化检测装置，其特征在于：包括伸缩方向与张紧轮张紧方向一致且固定设置的液压千斤顶（12），以及与液压千斤顶（12）的活塞刚性连接的张紧轮（3），所述液压千斤顶的进油口通过管道（20）连通液压油供送油缸（21），所述管道上安装有压力传感器（18）和/或压力表（16）。

2.根据权利要求1所述的一种多适应性工作负载变化检测装置，其特征在于：所述管道上还安装有截止阀（19），且所述的压力传感器、压力表位于截止阀（19）与液压千斤顶（12）之间。

3.根据权利要求1所述的一种多适应性工作负载变化检测装置，其特征在于：所述液压千斤顶（12）沿竖向放置于固定座中，所述固定座的侧壁上螺纹连接有沿横向顶至液压千斤顶的定位螺栓。

4.根据权利要求3所述的一种多适应性工作负载变化检测装置，其特征在于：所述固定座上固接有套筒（8），所述套筒（8）内沿竖向滑接有压于液压千斤顶活塞上的连接轴（14）；

所述张紧轮通过轴承（1）安装在支撑板（6）上，所述支撑板（6）与连接轴（14）在张紧方向上相对固定。

5.根据权利要求4所述的一种多适应性工作负载变化检测装置，其特征在于：所述连接轴（14）向上穿过支撑板（6），且连接轴上套设有位于支撑板顶面的轴端挡圈（5）。

6.根据权利要求4所述的一种多适应性工作负载变化检测装置，其特征在于：所述张紧轮的轮轴（2）圆面上固设有感应磁铁（4），所述支撑板上固设有与所述感应磁铁对应的霍尔传感器（7）。

7.根据权利要求4所述的一种多适应性工作负载变化检测装置，其特征在于：所述连接轴上固设有沿轴向延伸的导向键（15），所述套筒内壁上开设有与所述导向键适配的导向键槽。

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