減速器效率檢測裝置製造方法

2023-07-10 05:39:16 1

減速器效率檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種減速器效率檢測裝置，包括殼體，所述殼體直接串聯在減速器的輸入軸上，殼體的內腔設置有凸臺，凸臺上放置有壓電晶體，在壓電晶體的前後面上設置有第一電極和第二電極，左右面上設置有第三電極和第四電極；第一電極、第二電極、第三電極、第四電極通過導線連接有信號檢測系統；殼體的底面設置有定位螺釘，定位螺釘上固定有反射鏡；還包括固定在地面上的雷射發射接收器，雷射發射接收器通過導線與信號檢測系統相聯。它能夠實時有效的同時檢測出轉軸的扭矩和轉速，並通過信號檢測裝置得出其功率，只要在減速器的輸出端與輸入端，各裝一個該裝置就能得出其兩端的功率，再通過計算就可很容易得出該減速器的實際工作效率。
【專利說明】減速器效率檢測裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型屬於機械製造領域，特別涉及一種減速器效率檢測裝置。

【背景技術】
[0002]任何機械，在其機械運行中都會有功率的損耗，這與機械的工作環境和傳動距離等因素有關。人們當然希望能夠儘可能減少能量在傳遞過程中的損耗，以最大限度地使能量完全轉換為有用功減少無用功，從而提高機器的機械效率。因此很有必要對機器的效率進行實時檢測，以便準確掌握機器的實際工作效率。減速器由於齒輪的摩擦、軸承處能量的損耗、以及在齒輪間傳遞時的損耗等，輸出軸的功率有較大的降低，我們需要對輸入與輸出軸的功率進行檢測，得出減速器的實際工作效率，以便研宄能量的損耗情況，也為再次設計減速器進行結構改進時提供依據，在保證機器性能的情況下，提高減速器的工作效率。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種減速器效率檢測裝置，對減速器的輸入軸與輸出軸進行實時檢測，分別得出兩端的功率，再通過計算得出減速器實際工作時的工作效率。
[0004]一種減速器效率檢測裝置，包括殼體，所述殼體直接串聯在減速器的輸入軸上，殼體的內腔設置有凸臺，凸臺上放置有壓電晶體，在壓電晶體的前後面上設置有第一電極和第二電極，左右面上設置有第三電極和第四電極；壓電晶體的表面設置有壓板，並通過調節螺釘擰緊，使壓電晶體與殼體成為一個整體；第一電極、第二電極、第三電極、第四電極通過導線連接有信號檢測系統；殼體的底面設置有定位螺釘，定位螺釘上固定有反射鏡；還包括固定在地面上的雷射發射接收器，雷射發射接收器向反射鏡發射雷射束並接受被反射回來的雷射束，雷射發射接收器通過導線與信號檢測系統相聯。
[0005]所述殼體通過緊固螺釘與減速器的輸入軸連在一起，使殼體隨減速器輸入軸一起轉動。
[0006]所述壓電晶體的形狀為矩形並具有左右貫通的內圓孔，減速器的輸入軸穿過內圓孔與電機相聯，壓電晶體的內圓孔孔徑大於輸入軸直徑。
[0007]所述第一電極、第二電極的形狀為圓環形，並直接與壓電晶體相接觸；第三電極、第四電極的形狀為正方形，它們與壓電晶體之間設置有電介質材料。
[0008]所述雷射發射接收器包括雷射發射器和雷射接收器，雷射發射器內有雷射二極體發射雷射束，雷射接收器內有光電二極體，被反射鏡反射的雷射束被雷射接收器接收，經過信號檢測系統處理即可得到轉速。
[0009]所述信號檢測系統由模擬電路，數字電路，微機系統組成，該信號檢測系統有兩個埠，其一接收由導線傳來的電荷，經模擬電路放大轉換成電壓量，再由數字電路數位化處理後，由微機系統運算處理輸出扭矩大小，其二接收雷射接收器中光電二極體輸出的光電信號，經由模擬電路產生脈衝，再輸入數字電路進過數位化處理後，被測信號由微機系統讀入，進行運算處理並輸出轉速大小。
[0010]本實用新型的有益效果是:本實用新型與現有技術相比，其最顯著的特點是:它能夠實時有效的同時檢測出轉軸的扭矩和轉速，並通過信號檢測裝置得出其功率，只要在減速器的輸出端與輸入端，各裝一個該裝置就能得出其兩端的功率，再通過計算就可很容易得出該減速器的實際工作效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型的整體結構示意圖；
[0012]圖2為殼體的端面圖；
[0013]圖3為扭矩測量原理圖；
[0014]圖4為轉速測量原理圖。
[0015]圖5為信號檢測系統原理方框圖。

【具體實施方式】
[0016]如圖1-5，一種減速器效率檢測裝置，包括殼體1，殼體I直接串聯在減速器的輸入軸20上，減速器的輸入軸20連接電機21，殼體I的內腔設置有凸臺，凸臺上放置有壓電晶體3，在壓電晶體3的前後面上設置有第一電極4和第二電極5，左右面上設置有第三電極12和第四電極11 ;壓電晶體3的表面設置有壓板2，並通過調節螺釘6擰緊，使壓電晶體3與殼體I成為一個整體，以保證殼體I帶動壓電晶體3 —起轉動，使壓電晶體3承受扭矩的作用，第一電極4、第二電極5、第三電極12、第四電極11通過導線連接有信號檢測系統10 ;殼體I的底面設置有定位螺釘7，定位螺釘7上固定有反射鏡8 ;還包括固定在地面上的雷射發射接收器9，雷射發射接收器9向反射鏡8發射雷射束15並接受被反射回來的雷射束16，雷射發射接收器9通過導線與信號檢測系統10相聯。
[0017]通過壓電晶體3、第一電極4、第二電極5、第三電極12、第四電極11、信號檢測系統10檢測轉軸扭矩，雷射發射接收器9、反射鏡8、信號檢測系統10測量轉速，通過信號檢測系統10處理可直接得出功率，在減速器輸入端與輸出端，各裝一個該裝置就能很容易得出減速器兩端的功率，進而得出該減速器的效率。
[0018]殼體I通過緊固螺釘14與減速器輸入軸連在一起，使殼體I隨減速器輸入軸一起轉動。
[0019]壓電晶體3的形狀為矩形並具有左右貫通的內圓孔，減速器的輸入軸20穿過內圓孔與電機相聯，壓電晶體3的內圓孔孔徑大於輸入軸直徑，以保證內表面不受扭矩的作用。壓電晶體3具有「扭轉效應」，所謂「扭轉效應」是指當壓電晶體3表面受到扭矩作用時，與受扭矩表面相垂直的四個面上會產生束縛電荷，相對表面產生的電荷同相，並且所施加的扭矩與產生的束縛電荷成線性關係。
[0020]第一電極4、第二電極5的形狀為圓環形並直接與壓電晶體3相接觸，第三電極12、第四電極11的形狀為正方形，它們與壓電晶體3之間設置有電介質材料13。當壓電晶體3受到扭矩作用時，電極第一電極4、第二電極5接觸表面產生正(負)電荷使第一電極
4、第二電極5產生正(負)束縛電荷，第三電極12、第四電極11通過電介質的轉化也將產生正(負)束縛電荷。將第一電極4、第二電極5並聯，第三電極12、第四電極11並聯後，經導線連接接入到信號檢測系統10，通過信號檢測系統10的處理即可測出相應的扭矩。
[0021]雷射發射接收器9包括雷射發射器91和雷射接收器92，雷射發射器91內有雷射二極體發射雷射束15，雷射接收器92內有光電二極體，被反射鏡8反射的雷射束16被雷射接收器接收，經過信號檢測系統10處理即可得到轉速。
[0022]如圖5，信號檢測系統10由模擬電路，數字電路，微機系統組成，模擬電路由兩個輸入電路28、29和一個RS觸發器30等組成。其中，第一輸入電路28由電荷接收器26、電荷放大器31、整形器33組成，當被測轉軸20轉動時，電荷接收器26接收到經導線傳來的電荷，由電荷放大器31將電荷轉化為電壓量並放大到合適的幅度，再經整形器33整形成符合TTL電平要求的脈衝信號，分別送到RS接觸器30的R端和S端，再由數字電路進行數位化處理；第二輸入電路29由光/電變換器27、信號放大器32、整形器33組成，當被測轉軸20轉動時，光/電變換器27將光信號轉化為電信號，由信號放大器32放大到合適的幅度，再經整形器33整形成符合TTL電平要求的脈衝信號，分別送到RS接觸器30的R端和S端，再由數字電路進行數位化處理。
[0023]數字電路由時鐘發生器34、二分頻器35、主門控制器36、39、主門37、40、扭矩計算器41、轉速計數器38等組成。模擬電路輸出的兩路信號分為兩路，一路經二分頻器35產生脈寬為被測轉軸20轉動周期T的脈衝列，再經第一主門控制器36產生門控脈衝，控制主門37的開閉，利用時鐘發生器34的時鐘信號使轉動周期T數位化，再由轉速計數器38記數。另一路經第二主門控制器39產生門控脈衝，控制主門40的開閉，利用時鐘發生器34使電壓量數位化，再由扭矩計算器根據扭矩與電壓的線性關係進行數位化處理。
[0024]微機系統21由微機43、CPU單片機42組成。微機43與CPU單片機42之間通過串口以微機43為主，CPU單片機42為從交換信息，微機系統從數字電路中讀取測量的初始數據，經微機43運算處理後，獲得需要的測量結果。
【權利要求】
1.一種減速器效率檢測裝置，其特徵在於:包括殼體(1)，所述殼體(I)直接串聯在減速器的輸入軸(20)上，殼體(I)的內腔設置有凸臺，凸臺上放置有壓電晶體(3)，在壓電晶體(3)的前後面上設置有第一電極(4)和第二電極(5)，左右面上設置有第三電極(12)和第四電極(11);壓電晶體(3)的表面設置有壓板(2)，並通過調節螺釘(6)擰緊，使壓電晶體⑶與殼體⑴成為一個整體；第一電極(4)、第二電極(5)、第三電極(12)、第四電極(11)通過導線連接有信號檢測系統(10);殼體(I)的底面設置有定位螺釘(7)，定位螺釘(7)上固定有反射鏡(8);還包括固定在地面上的雷射發射接收器(9)，雷射發射接收器(9)向反射鏡(8)發射雷射束(15)並接受被反射回來的雷射束(16)，雷射發射接收器(9)通過導線與信號檢測系統(10)相聯。
2.如權利要求1所述的減速器效率檢測裝置，其特徵在於:所述殼體(I)通過緊固螺釘(14)與減速器的輸入軸(20)連在一起，使殼體(I)隨減速器輸入軸一起轉動。
3.如權利要求1所述的減速器效率檢測裝置，其特徵在於:所述壓電晶體(3)的形狀為矩形並具有左右貫通的內圓孔，減速器的輸入軸(20)穿過內圓孔與電機相聯，壓電晶體(3)的內圓孔孔徑大於輸入軸直徑。
4.如權利要求1所述的減速器效率檢測裝置，其特徵在於:所述第一電極(4)、第二電極(5)的形狀為圓環形，並直接與壓電晶體(3)相接觸；第三電極(12)、第四電極(11)的形狀為正方形，它們與壓電晶體⑶之間設置有電介質材料(13)。
5.如權利要求1所述的減速器效率檢測裝置，其特徵在於:所述雷射發射接收器(9)包括雷射發射器(91)和雷射接收器(92)，雷射發射器(91)內有雷射二極體發射雷射束(15)，雷射接收器(92)內有光電二極體，被反射鏡(8)反射的雷射束(16)被雷射接收器接收，經過信號檢測系統(10)處理即可得到轉速。
6.如權利要求1所述的減速器效率檢測裝置，其特徵在於:所述信號檢測系統(10)由模擬電路，數字電路，微機系統組成，該信號檢測系統有兩個埠，其一接收由導線傳來的電荷，經模擬電路放大轉換成電壓量，再由數字電路數位化處理後，由微機系統運算處理輸出扭矩大小，其二接收雷射接收器中光電二極體輸出的光電信號，經由模擬電路產生脈衝，再輸入數字電路進過數位化處理後，被測信號由微機系統讀入，進行運算處理並輸出轉速大小。
【文檔編號】G01M13/02GK204255549SQ201420779325
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月10日 優先權日:2014年12月10日
【發明者】李向東, 陳序, 曾漢生, 黃凱 申請人:江蘇省特種設備安全監督檢驗研究院