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专利号: 2018111569781
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种传动轴监测装置,其特征在于,包括电磁感应信号发生装置(1)和控制系统;

所述电磁感应信号发生装置(1)用于安装在传动轴的轴端,用于检测传动轴旋转产生的电压变化信号;

所述控制系统用于分析判断所述电磁感应信号发生装置(1)输入的电压变化信号。

2.根据权利要求1所述的传动轴监测装置,其特征在于,所述电磁感应信号发生装置(1)包括磁极对(101)、线圈(103)、金属环(104)、电刷(105)和电压传感器(107);所述磁极对(101)用于在传动轴端产生磁场;所述传动轴端固定线圈(103),用于切割磁力线(102);

两个所述金属环(104)安装在传动轴端,且两个金属环(104)互相不接触;所述线圈(103)两端分别与两个所述金属环(104)连接;两个所述电刷(105)分别与两个所述金属环(104)接触,两个所述电刷(105)与电压传感器(107)形成闭合电路。

3.根据权利要求2所述的传动轴监测装置,其特征在于,所述线圈(103)围成矩形线框;

所述线圈(103)为若干线圈组合。

4.根据权利要求2所述的传动轴监测装置,其特征在于,所述控制系统包括信号采集单元(2)、分析处理模块(3)和状态监测系统(4);

所述信号采集单元(2)用于采集和处理所述电压传感器(107)输出的电压变化信号;

所述分析处理模块(3)用于将信号采集单元(2)输出的信号计算出当前时刻的传动轴扭矩M1、当前时刻交流电压的周期T1和T1周期里交流电压的最大振幅UA;

所述状态监测系统(4)用于判断所述当前时刻的传动轴扭矩M1和T1周期里交流电压的最大振幅UA是否满足设定范围,若不满足,则所述状态监测系统(4)发出报警。

5.根据权利要求4所述的传动轴监测装置,其特征在于,所述信号采集单元(2)包括信号调理器(201)和数据采集卡(204);所述信号调理器(201)包括运算放大器(202)和信号滤波器(203);所述电压传感器(107)输出的电压变化信号输入运算放大器(202),所述运算放大器(202)与信号滤波器(203)连接;所述数据采集卡(204)与信号滤波器(203)连接。

6.根据权利要求4所述的传动轴监测装置,其特征在于,所述分析处理模块(3)通过下面公式计算当前时刻的传动轴扭矩M1:M1=(T1/T)M,

其中,M为未发生振动时刻的传动轴扭矩;

T为未发生振动时刻交流电压的周期, ω为传动轴转速;

M1为当前时刻的传动轴扭矩;

T1为当前时刻交流电压的周期,通过分析信号采集单元(2)输出的信号得出;

所述分析处理模块(3)通过分析信号采集单元(2)输出的信号得出T1周期里交流电压的最大振幅UA。

7.根据权利要求6所述的传动轴监测装置,其特征在于,所述状态监测系统(4)包括报警系统(403)、报警判断模块和显示器(402);所述显示器(402)用于显示当前时刻的传动轴扭矩M1、当前时刻交流电压的周期T1和T1周期里交流电压的最大振幅UA;所述报警判断模块根据当前时刻交流电压的周期T1与未发生振动时刻交流电压的周期T的比值判断是否需要报警系统(403)启动;所述报警判断模块根据未发生振动时刻交流电压的最大振幅U与T1周期里交流电压的最大振幅UA的比值判断是否需要报警系统(403)启动。

8.根据权利要求7所述的传动轴监测装置,其特征在于,当T1/T>1.1时,所述报警判断模块启动报警系统(403)报警;当T1/T≤1.1时,所述显示器(402)显示无异常。

9.根据权利要求7所述传动轴振动监测装置,其特征在于,当U/UA>1.1时,所述报警判断模块启动报警系统(403)报警;当U/UA≤1.1时,所述显示器(402)显示无异常;其中:未发生振动时刻交流电压的最大振幅其中:

k1为常数;

n为所述线圈(103)匝数;

B为所述磁极对(101)的磁感应强度;

R为所述电压传感器(107)内阻;

r为所述线圈(103)内阻;

s为所述线圈(103)围成的面积;

ω为传动轴转速。

10.一种脱粒滚筒轴监测装置,其特征在于,包括权利要求1-9任一项所述的传动轴监测装置,所述电磁感应信号发生装置(1)用于安装在脱粒滚筒盖板(108)和脱粒滚筒凹板筛(109)之间的脱粒滚筒轴上;所述控制系统用于安装在驾驶室内。