振動檢測系統、設備和方法
2023-10-09 00:29:54 1
振動檢測系統、設備和方法
【專利摘要】一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測惰輥的振動並生成對應於所述感測的振動的信號的傳感器，所述生成的信號的頻率和振幅中的至少一個指示所述惰輥的狀態，所述傳感器與所述環帶式輸送機成一體。
【專利說明】振動檢測系統、設備和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種振動檢測系統、設備和方法。本發明的實施方案在對環帶式輸送機中的惰輥進行振動監控方面存在特定但非專屬用途。
[0002]發明背景
[0003]下文對【背景技術】的論述意在僅利於對本發明的理解。本論述並非承認或許可所涉及的任何材料現在是或過去是如在本申請的 優先權日:期時共同的一般認知的部分。
[0004]環帶式輸送機用在各種應用中，包括將大批材料(諸如，礦石)從一個地方運輸到另一個地方。
[0005]通常，環帶式輸送機包括可在端部輥周圍移動且通過介於惰輥之間而支撐的環帶。每個惰輥通常包括通過容納在軸承外殼中的軸承而安裝在輪軸上的輥殼，所述軸承外殼合併在棍殼端部處的壁中。
[0006]惰輥故障可引起輸送機皮帶的磨損或對其造成損壞，以及造成明顯的生產損失。
[0007]軸承故障普遍由惰輥故障引起。
[0008]鑑於避免對輸送機皮帶造成損壞，需對惰輥進行定期檢查以檢測其操作狀態的任何有害改變使得可根據需要對其進行修理或更換。然而，這類檢查可能是困難的，特別是對於長度範圍廣並且在嘈雜環境中操作的輸送機而言。
[0009]一種常見的檢查體系涉及使操作員沿著輸送機行進並留神聽從具有已經發生故障或正生成指示狀態的有害改變的噪音的軸承的惰輥傳出的聲音。
[0010]由於各種原因，尚未證實這種體系完全適用，一個原因在於可能難以可靠識別哪些特性輥可能正在生成指示性噪音。此外，這種檢查體系可能特別耗時且通常涉及重要的安全含義。
[0011]這是針對已經研發的本發明的這個背景。
發明概要
[0012]根據本發明的第一方面，提供一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測惰輥的振動並生成對應於所述感測的振動的信號的傳感器,生成的信號的頻率和振幅中的至少一個指示惰輥的狀態，所述傳感器與環帶式輸送機成一體。
[0013]根據本發明的第二方面，提供一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測輸送機的惰輥的振動並生成對應於所感測的振動的信號的傳感器，和用於積累由傳感器生成的多個信號並在信號積累超過預定閾值電平時發送輸出，所述傳感器與環帶式輸送機的至少一部分成一體。
[0014]在一種配置中，傳感器可與惰輥成一體。在這種配置下，傳感器可容納在惰輥的限制範圍內且因此受惰輥保護。由於惰輥可被供應且安裝傳感器於適當位置，所以這種配置是有利的，從而避免對處在輸送機內的惰輥發生改變的情形下的傳感器進行改裝的任何需求。
[0015]在另一配置中，傳感器可與環帶式輸送機的框架結構或其上支撐有惰輥的組件成一體。這種配置的有利之處在於將傳感器安裝在框架結構或其組件上提供多種技術和商業優點。舉例來說，使傳感器處在惰輥外部將允許使用較大電池(且因此較長的電池壽命)，將減輕數據傳輸難度(這是因為位於內部的傳感器將需要天線來提供強度充足的信號)。而且，使傳感器處在外部，惰輥將允許傳感器改裝到現有輸送機且還將允許更簡易的維護(例如，更換電池)。
[0016]在傳感器與框架結構或其組件成一體的配置中，傳感器可被直接機械地耦接到框架結構或其組件。這有利地增加由傳感器獲得的信號的質量。
[0017]在又一配置中，傳感器可與環帶式輸送機的環帶成一體。在這種配置下，傳感器將與環帶一起行進並且周期性地移動為與惰輥配準以感測其振動。傳感器可被嵌入到環帶中。替代地，傳感器可被定位在環帶上傳感器將不會妨礙環帶式輸送機的操作的位置處。通常，傳感器將經過定位以免受到由環帶輸送的材料的損壞，或替代地被保護而免於受到這類材料的任何損壞。
[0018]在一種配置中，還提供一種包括能量存儲器的控制器。通常，由傳感器生成的信號包括電壓，並且能量存儲器包括電力存儲裝置。優選地，電力存儲器包括可再充電電池。電力存儲器可採用任何其它適當形式，諸如電容器。
[0019]來自控制器的輸出可用來基於正在被感測的振動提供對惰輥的狀態的指示。
[0020]來自控制器的輸出可被(直接或間接)輸送到處理器，所述處理器被配置為基於來自控制器的輸出的頻率和/或振幅確定惰輥的狀態。
[0021]來自控制器的輸出可以任何適當方式被輸送到處理器，包括有線傳輸和無線傳輸。在輸出信號通過無線傳輸輸送的情況下，可輸送間接形式的輸出。換句話說，輸出起始被無線輸送到處理器的獨立信號的傳輸。在一種配置中，控制器還包括用於響應於輸出傳輸信號的傳輸器。傳輸器可為無線傳輸器。
[0022]輸出可提供用於致動傳輸器的電壓信號。換句話說，電力存儲裝置包括用於傳輸器的電源，其中傳輸器由呈供應自電力存儲裝置的電壓的形式的輸出致動。這允許從惰輥獲取的能量用於對傳輸器供電。具體來說，從惰輥獲取的機械能量被用來生成電能以對傳輸器進行供電。
[0023]處理器可被配置為監控從傳輸器接收的信號的頻率和/或振幅且在規定的時間間隔內傳輸信號的數量超過預定可允許極限的情況下發起警報。在惰輥的狀態存在有害改變的情形下，來自控制器的輸出的頻率和/或振幅將相應增加，從而提供對改變的指示。警報可採用任何適當形式，包括視覺警報、觸覺警報、聽覺警報或其任何組合。
[0024]在一種配置中，處理器被配置為在特定時段內信號並非從傳輸器接收的情況下提供指示。所述指示也可呈任何適當形式，包括視覺指示、觸覺指示、聽覺指示或其任何組合。這種配置的有利之處在於提供例行檢查以確認系統運轉正常並且在發生故障的情況下提供警告。
[0025]傳感器可為壓電傳感器。在這種配置下，壓電傳感器可操作來生成對應於正在被感測的振動的電壓輸出信號。在這種配置下，正從機器獲取的機械能量呈振動能量的形式。
[0026]在正在被監控的機器的特性是振動的情況下，傳感器可包括被配置來對振動作出響應的壓電傳感器。這種壓電傳感器可包括懸臂型振動傳感器。懸臂型振動傳感器可包括梁，所述梁具有鄰近其一端對振動作出響應的質量塊。[0027]根據本發明的第三方面，提供一種用於安裝在環帶式輸送機上的設備，所述設備包括傳感器和電力存儲裝置，所述傳感器被調適來感測環帶式輸送機機器的特性並生成對應於所感測的特性的信號。
[0028]在一種配置中，所感測的特性是形成環帶式輸送機的部分的惰輥的振動。
[0029]在一種配置中，傳感器響應於所感測的特性生成電能，所生成的電能被轉移到電力存儲裝置。
[0030]設備還可包括被調適為由電力存儲裝置供電的傳輸器。
[0031]在一種配置中，傳輸器為無線傳輸器。
[0032]根據本發明的第四方面，提供一種用於監控機器的系統，其包括用於感測機器的特性並生成對應於所感測的特性的信號的傳感器、用於基於所述信號或由傳感器生成的信號積累確定機器的狀態的監控系統，監控系統可操作來基於信號或信號累積超過預定閾值電平而提供輸出。
[0033]根據本發明的第五方面，提供一種用於監控機器的系統，其包括用於感測機器的特性並生成對應於所感測的特性的信號的傳感器，和用於基於信號的頻率和/或振幅確定機器的狀態的監控系統。
[0034]根據本發明的第六方面，提供一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測所述輸送機的惰輥的振動並生成對應於所感測的振動的信號的傳感器，和用於積累由傳感器所生成的多個信號並在信號積累超過預定閾值電平時發送輸出的控制器，傳感器被配置為包括傳感器、電力存儲裝置和無線傳輸器的設備的部分，所述設備與環帶式輸送機成一體。
[0035]根據本發明的第七方面，提供一種環帶式輸送機，其具有根據本發明的第一、第二或第四方面的系統。
[0036]根據本發明的第八方面，提供一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測輸送機的惰輥的振動並生成對應於所感測的振動的信號的傳感器，和用於基於信號的頻率和/或振幅確定惰輥的狀態的監控系統。
[0037]在一種配置中，傳感器被耦接到惰輥以對其振動作出響應。在一種配置中，傳感器可被直接耦接到惰輥，諸如被耦接到端壁、惰輥的軸承或惰輥的外軸。
[0038]在另一配置中，傳感器可被間接耦接到惰輥，諸如通過安裝在被配置為支撐惰輥的框架結構上。
[0039]傳感器被安裝在適當位置以對正在以任何合適方式感測的特性作出響應。舉例來說，傳感器可被容納在外殼中，所述外殼通過機械緊固、粘附接合或磁性附接而附接在適當位置。
[0040]根據本發明的第九方面，提供一種監控機器的方法，其包括:感測機器的特性；生成對應於所感測的特性的信號；積累如此生成的多個信號；和在信號積累超過預定閾值電平時發送輸出。
[0041]根據本發明的第十方面，提供一種監控環帶式輸送機的方法，其包括:感測環帶式輸送機的惰輥的振動；生成對應於所感測的振動的信號；積累如此生成的多個信號；和在信號積累超過預定閾值電平時發送輸出。
[0042]根據本發明的第十一方面，提供一種環帶式輸送機監控器，其使用根據本發明的第十方面的方法。
[0043]根據本發明的第十二方面，提供環帶式輸送機的框架結構或其組件，框架結構或其組件合併根據本發明的第一、第二或第四方面的任一方面的系統。
[0044]根據本發明的第十三方面，提供根據本發明的第四或第六方面的環帶式輸送機的框架結構或其組件。
[0045]根據本發明的第十四方面，提供一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測輸送機的惰輥的振動並生成對應於所感測的振動的信號的傳感器，和用於基於信號的頻率和/或振幅確定惰輥的狀態的監控器，所述傳感器與環帶式輸送機成一體。
[0046]附圖簡述
[0047]通過參考下文對如附圖中所示的本發明的若干具體實施方案所進行的描述將更好地理解本發明，其中:
[0048]圖1是根據一個實施方案的裝配有監控系統的環帶式輸送機的部分透視圖；
[0049]圖2是形成圖1的環帶式輸送機的部分的框架結構的透視圖；
[0050]圖3是圖1的環帶式輸送機的惰輥的示意透視圖；
[0051]圖4是圖3的惰輥的端視圖；
[0052]圖5是沿著圖4的線5-5的截面；
[0053]圖6是根據一個實施方案的形成監控系統的部分的設備的示意圖；
[0054]圖7是合併在圖6所示的設備中的壓電傳感器的示意側視圖；
[0055]圖8是壓電傳感器的示意平面圖；和
[0056]圖9是根據另一實施方案的裝配有監控系統的環帶式輸送機的部分透視圖。【具體實施方式】
[0057]所述圖中的圖1到圖8所示的第一實施方案涉及根據第一實施方案的用於監控環帶式輸送機11的監控系統10。
[0058]環帶式輸送機11包括可在頭輥和尾輥(未示出)周圍移動並且通過介於惰輥15之間而支撐的環帶13。通常，環帶13具有上運送負載的運行道和下返回運行道，每個運行道由各自的惰棍15支撐。
[0059]惰輥15被支撐在框架結構17上的輥座16中，框架結構17通常包括彼此連接的多個框架區段19。圖1示出一個框架區段19的部分和用於支撐環帶的上運行道的惰輥15。在所示配置中，惰輥座16是呈凹槽配置，其包括中央輥21和兩個側向輥23。
[0060]框架結構17包括直立底座25，所述直立底座的配置如用於以已知方式收納和支撐惰輥15的支架27般。
[0061]每個惰輥15包括通過容納在軸承外殼(未示出)中的軸承(未示出)安裝在輪軸33上的輥殼31，所述軸承外殼合併在輥殼31的端部的壁39中。輪軸33具有被調適來收納並保持在支架27中的相對凸出的端部分34。
[0062]系統10被配置來監控每個輥座16中的惰輥15的振動特性。
[0063]振動是指示惰輥中的軸承的操作狀態的惰輥的特性。當軸承處於良好操作狀態時，惰輥的振動量相對較小。隨著軸承的磨損，惰輥的振動程度逐漸增加。因此，惰輥的振動範圍指示惰輥旋轉所依賴的軸承狀態。[0064]在本實施方案中，系統10被調適來監控每個惰輥15的振動特性並在振動超過被視為可接受的預定程度的情況下發起警告信號。如果惰輥座16中的任何一個或多個惰輥15經歷其操作狀態的有害改變，那麼所產生的振動被傳輸到框架結構17以被監控系統10所檢測。系統10個別通過框架結構17監控每個惰輥座16並發出具體有關於經歷有害改變的任何惰輥座的警告信號以不再以具有可接受極限的振動程度操作。當然，其它配置也是可行的。舉例來說，可對每個惰輥15進行個別監控。
[0065]監控系統10包括與將要監控的每個惰輥15相關的設備40。設備40包括將組件43併入外殼中的封裝41。封裝41在圖6中示意示出。組件43包括傳感器47和控制器49。
[0066]控制器49包括具有天線52的無線傳輸器51。
[0067]控制器49還包括微控制器53、信號處理電路55和合併可再充電電池(未不出)的電力控制電路57。
[0068]傳感器47包括振動傳感器61，所述振動傳感器被配置為可操作來生成對應於所感測的振動的電壓輸出信號的壓電傳感器。壓電傳感器61包括懸臂型振動傳感器(如圖7和圖8中所示)，懸臂型振動傳感器包括梁63，其中縱側63a具有鄰近於其一端對振動作出響應的質量塊65。壓電傳感器61具有兩個輸出電極67，響應於梁63的振動移動跨所述兩個輸出電極生成電壓信號。
[0069]從壓電傳感器61接收的電壓信號由控制器49接收且被用來對合併在電力控制電路57中的電池(未示出)進行充電。當電池(未示出)達到預定充電程度時，控制器49輸出信號到無線傳輸器51以促使傳輸器傳輸信號。在本實施方案中，由控制器49輸出到傳輸器51的信號包括用於致動傳輸器51的電壓。換句話說，合併可再充電電池(未不出)的電力控制電路57構成用於傳輸器51的電源,其中傳輸器由呈供應自電力控制電路57的電壓形式的輸出致動。
[0070]以此方式，從傳感器61的振動獲取的能量被用來對傳感器系統進行供電並操作傳感器系統。在替代實施方案中，應了解能量還可通過替代配置獲取。例如，在一個實施方案(未示出)中,傳感器可通過磁感應而被供電。在這個實施方案中,磁感應可通過這種方式達成:將多個磁鐵併入輸送機框架中，使得經過安裝在框架上的每個磁鐵的環形傳感器的移動(旋轉或其它形式)以類似於上述振動實例的方式在傳感器中引起電壓和/或電流。
[0071]將顯然的是使用如所述的壓電傳感器的系統的優點之一在於其不需要本地電源(諸如電池)或網狀電源(諸如市電)來運作。因此，可減輕與維護和不充足或不可預測電源的錯誤相關的問題。此外，安裝和持續的維護成本問題通過系統可從周圍條件或從可獲自正在被監控或測量的源的廢能獲得其電源的方式而得以明顯最小化。更進一步說，所述系統對可被採用的不同監控或測量系統的尺寸和潛在位置的限制可能較小。因此所述系統可能允許安裝在遠處或難以夠到設備部件的區域之處同時無需外部電源來對其進行操作。
[0072]然而，應了解在替代實施方案中，系統可用本地電源(諸如電池)或其它電源(例如，電容器)供電。即，可能不存在能量獲取機構或可能存在能量獲取機構與本地電源(諸如傳統的電力連接)的組合，使得系統可根據需要從獲取的電源切換到本地電源。這種實施方案可在傳感器無法生成足夠電信號且可需要通過放大而獲得輔助的情形下存在用途。
[0073]替代地，在系統不利用壓電傳感器且不「生成」任何電信號或電壓/電流的情況下，使用傳統電源來對傳感器提供電力使得可生成適當信號。這些變動是在本領域技術人員所認識到的範圍之內。而且，還應了解儘管本文所述的實施方案涉及壓電傳感器和振動(即，機械移動)的檢測，但是系統還可利用被配置來感測任何一個或多個合適參數的任何合適的傳感器或傳感器的組合，包括但不限於間接檢測運動的運動傳感器(例如，紅外線或其它「視覺」傳感器)、檢測溫度變化的熱傳感器(因為溫度升高與磨損和摩擦相關聯)、聽覺傳感器(被配置來檢測輥所產生的噪音的變化)，或能夠捕獲涉及與輥的狀態相關聯的物理參數的信息的任何其它傳感器。這類變動也在本領域技術人員所認識到的範圍內。
[0074]相應地，由於可使用不同類型的傳感器(單獨或組合)，所以由所述一個或多個傳感器發送的信號(且因此從傳感器收集的信息或數據)也可發生改變。信號可以模擬或數位訊號的形式提供，並且信號和/或從信號獲得的信息或數據可被收集並以任何合適方式存儲。
[0075]回到監控系統10，還提供被調適來接收由傳輸器51傳輸的信號的處理器(未示出)。處理器(未不出)被配置來監控從傳輸器51接收的信號的頻率和/或振幅並在規定時段內傳輸信號的數量超過預定可允許極限的情況下發起警報。在規定時段內傳輸信號的數量超過預定可允許極限的情形指示各自惰輥的操作的有害改變；即，只要惰輥的狀態存在有害改變，傳輸器51所傳輸的信號的頻率和/或振幅就會相應增加。
[0076]在本實施方案中，處理器還被配置成在規定時段內信號並非從傳輸器51接收的情況下提供指示。這個配置的有利之處在於其提供例行檢查以確認系統正常運轉並在發生故障的情況下提供警告。
[0077]應了解儘管前文描述提及信號的頻率和/或振幅被用來確定是否發起警報，但是可利用信號的任何其它合適特性。舉例而言，信號的形狀、信號的分量分析(諸如確定折拐或不連續點)或信號的任何其它偽像可用來確定是否應發起警報。
[0078]而且，儘管前文描述提及警報是取決於到達的預定的可允許極限或閾值，但是用於確定是否應發起警報的方法取決於所接收的信號(和從信號獲得的數據或信息)，因此應了解任何適當觸發狀態可被用作發起警報的根據。在一個實例中，發起警報必須符合多個標準。所述多個標準可包括獲得有關信號的多個偽像或特性的信息，包括但不限於信號的頻率、振幅、分量的分析，或可從信號獲得的任何其它信息或數據。
[0079]指示還可呈任何適當形式，其包括視覺指示、觸覺指示、聽覺指示或其任何組合。系統的優點在於其可被配置來自動標示警告而無需操作員介入的方式。因此，其可允許更具成本效益的維護解決方案，更少地依賴於工作人員手動檢查組件並且減少關鍵設備的停機時間。
[0080]處理器可被定位在任何適當位置。在一種配置中，處理器可被定位在中央控制站。這種配置將特別適於配置有共同單元來接收並監控由多個傳輸器51傳輸的信號的情形。在另一配置中，處理器可被定位在環帶式輸送機上。在又一配置中，處理器可被配置為移動配置，所述移動配置被調適來相對於環帶式輸送機移動並且隨後與各個傳輸器51配準以從傳輸器接收傳輸的信號。移動配置可採用任何適當形式，舉例來說，諸如被調適來沿著輸送機行進的單元，或被調適來通過操作員沿著輸送機承載或以其它方式運輸的單元。
[0081]在本實施方案中，設備40與每個惰輥15成一體，如圖5所示。具體來說，每個惰輥15具有容納在惰輥的限制範圍內且從而受惰輥保護的設備40。這可為設備40提供密封環境並且使其與溼氣、塵土、髒物或輸送機11周圍環境中的其它汙染物質隔離。在所示配置中，每個惰輥15具有內腔18，各自的設備40容納在所述內腔中並且從而容納在惰輥的限制範圍內。
[0082]這個配置是有利的，原因在於惰輥15可被供應並裝配設備40於適當位置，從而避免在輸送機11內的惰輥發生改變的情形下改裝設備40的任何需求。
[0083]設備40經過定向使得壓電傳感器61的梁63的縱向延伸大致平行於惰輥的旋轉軸以增強對振動的響應性。此外，梁63的縱側63a被如此定位以便對振動作出最優響應。
[0084]通常，系統10經過校準使得壓電傳感器61對惰輥15的振動作出響應。傳感器61還被構造來區分外部振動，諸如一般通過環帶式輸送機的操作生成周圍振動，包括環帶13的行進運動和由運載在環帶上的材料引起的振動。
[0085]現在參考圖9，示出根據第二實施方案的裝配有監控系統100的輸送機帶13。根據第二實施方案的監控系統100在許多方面與根據前述實施方案的監控系統10類似並且因此使用相似的參考符號來標註用於等效功能的部件。
[0086]在參考圖9描述的實施方案中，系統100被構造來個別監控每個惰輥15。換句話說，存在與將被監控的每個惰輥相關的專用設備40。傳感器47可被直接耦接到惰輥15，諸如通過安裝在惰輥的端壁或軸承上。在所示配置中，設備40被安裝在環帶式輸送機11的端壁39上，其中壓電傳感器61被耦接到相鄰軸承。在另一配置中，設備40將與環帶11 一起行進並且周期性地移動為與惰輥15配準以感測其振動。
[0087]這個配置是有利的，其原因在於環帶11可以其帶材料長度供應，每個長度使設備40合併於其中的適當位置處。
[0088]取代傳感器47被嵌入環帶13中的是，傳感器可間接耦接到惰輥，諸如通過安裝在框架區段19上使其緊鄰所涉及的惰輥。在圖6中，僅中央輥21被示為裝配有設備40，設備40可替代地定位於環帶13上其不會妨礙環帶式輸送機的操作的位置處。舉例來說，設備40可定位在環帶13的下側上以沿著在各個惰輥15之間經過的路逕行進。通常兩個側向惰輥23將被定位以免受到由環帶輸送的材料的損壞，或替代地將被保護而免受到這類材料的任何損壞。
[0089]在未示於圖中的又一實施方案中，設備40可被合併在框架結構17中；具體來說在框架元件19內。優選地，設備將與框架元件19成一體並且被容納在其限制範圍內的受保護位置。在這種配置下，系統將通過框架元件19監控各自的惰輥座16。如果在惰輥座16中的任何一個或多個惰輥15經歷其操作狀態的有害改變，那麼所產生的振動被傳輸到框架元件19以被傳感器檢測到。這將提供惰輥座中的惰輥15之一已經經受其操作狀態的有害改變的指示，但是其將不一定識別有缺陷的特定惰輥。
[0090]這個配置是有利的，原因在於框架元件19可被供應並安裝設備40於適當位置，從而避免改裝設備40的任何需求。
[0091]在對本實施方案的變動中，框架元件19可合併對應於由框架元件支撐的每個惰輥15的各自設備40。在這種配置下，每個設備40的傳感器47將通常被定位為緊鄰各自的惰輥並且被校準為對其振動作出響應，同時區分支撐在框架元件上的另一惰輥振動以及還有周圍振動。
[0092]合併在設備40中的傳輸器51可與共同處理器(未示出)通信，或替代地可存在與每個傳輸器相關的單獨處理器。
[0093]根據前述內容，顯然的是本實施方案的每個提供用於監控環帶式輸送機中的惰輥的操作狀態的簡單而高效的系統。系統尋求允許已經經歷其操作狀態的有害改變的惰棍在輥軸承出現故障並對環帶造成破壞並且因此出乎意料地停止環帶式輸送機的操作之前被識別。
[0094]根據每個實施方案的監控系統促進預測性維護策略來避免因出乎意料地停止環帶式輸送機而引起的生產損失。
[0095]應明白本發明的範疇不限於所描述的實施方案的範疇。
[0096]在所述實施方案中，處理器(未示出)被調適為監控從傳輸器51接收的信號的頻率並且在多個信號被傳輸的情況下發起警報。在另一實施方案中，處理器被調適為監控從傳輸器51接收的信號的振幅並且響應於特定振幅或振幅範圍的存在而發起警報。在又一實施方案中，處理器被配置來監控從傳輸器51接收的信號的頻率和振幅兩者。
[0097]在又一實施方案中，由傳感器生成的信號的參數可指示惰輥的狀態。換句話說，代替生成信號的頻率表示惰輥的狀態的是，信號的參數本身表示被監控的狀態。信號的參數可呈任何適當形式，舉例來說，諸如信號振幅、信號頻率或其組合。
[0098]應明白儘管本文描述的具體實施方案參考被配置來用於雙重目的(S卩，提供指示磨損的信號並且獲取能量)的單個傳感器，但是其它實施方案可利用被配置來每個提供不同功能的多個傳感器。即，在一個具體實施方案中，第一傳感器操作來提供指示磨損的信號，而第二傳感器僅用於獲取能量的目的。在另一具體實施方案中，可能提供能夠獲取能量和/或提供信號兩者的多個傳感器。在這樣一個實施方案中，控制器可能能夠根據需要切換每個傳感器的功能。
[0099]換句話說，以動態方式利用多個傳感器的實施方案處於本文所述的寬泛發明概念內。
[0100]儘管所述實施方案涉及監控環帶式輸送機中的惰輥，但是應了解本發明可應用於監控任何旋轉機器、裝置或元件。
[0101]貫穿說明書和權利要求書，除非上下文另有要求，詞「包括(comprise)」或諸如「包括(comprises或comprising)」的變體將被理解為暗指包括所述整體或一組整體,但不排除任何其它整體或任何其它組的整體。
【權利要求】
1.一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測惰輥的振動並生成對應於所述感測的振動的信號的傳感器，所述生成的信號的頻率和振幅中的至少一個指示所述惰輥的狀態，所述傳感器與所述環帶式輸送機成一體。
2.一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測所述輸送機的惰輥的振動並生成對應於所述感測的振動的信號的傳感器，和用於積累由所述傳感器生成的多個信號並在所述信號積累超過預定閾值電平時發送輸出的控制器，所述傳感器與所述環帶式輸送機的至少一個部分成一體。
3.根據權利要求2所述的系統，其中所述傳感器與所述惰輥成一體。
4.根據權利要求2所述的系統，其中所述傳感器與所述環帶式輸送機的框架結構或其上支撐有所述惰輥的組件成一體。
5.根據權利要求4所述的系統，其中所述傳感器直接機械地耦接到所述框架結構或其組件。
6.根據權利要求2所述的系統，其中所述傳感器與所述環帶式輸送機的所述環帶成一體。
7.根據權利要求6所述的系統，其中所述傳感器被嵌入所述環帶中。
8.根據權利要求6所述的系統，其中所述傳感器被布置在所述環帶上所述傳感器不會妨礙所述環帶式輸送機的操作的位置處。
9.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其還包括控制器。
10.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中由所述傳感器生成的所述信號包括電壓。
11.根據權利要求9所述的系統，其中所述系統還包括電力存儲裝置。
12.根據權利要求11所述的系統，其中所述電力存儲裝置是可再充電電池。
13.根據權利要求9到12中任一項所述的系統，其中所述控制器提供被布置來基於正在被感測的所述振動而提供對所述惰輥的所述狀態的指示的輸出。
14.根據權利要求13所述的系統，其中來自所述控制器的所述輸出被提供到處理器，所述處理器被布置來基於來自所述控制器的所述輸出的頻率和/或振幅來確定所述惰輥的狀態。
15.根據權利要求13或權利要求14所述的系統，其中來自所述控制器的所述輸出經由無線傳輸被提供到所述處理器。
16.根據權利要求15所述的系統,其中所述控制器還包括用於響應於所述輸出傳輸信號的傳輸器。
17.根據權利要求16所述的系統，其中所述輸出提供被布置來致動所述傳輸器的電壓信號。
18.根據權利要求16或17所述的系統，其中從所述惰輥收穫的機械能量被用來生成電能以對所述傳輸器進行供電。
19.根據權利要求14到18中任一項所述的系統，其中所述處理器被布置來監控從所述傳輸器接收的信號的所述頻率和/或振幅並且在傳輸信號的數目超過預定可允許極限的情況下發起警報。
20.根據權利要求19所述的系統，其中所述警報包括視覺警報、觸覺警報和聽覺警報中的至少一個。
21.根據權利要求14到20中任一項所述的系統，其中所述處理器被布置來在預定義時段內信號並非從所述傳輸器接收的情況下提供指示。
22.根據權利要求21所述的系統,其中所述指示包括視覺指示、觸覺指示和聽覺指示中的至少一個。
23.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中所述傳感器是壓電傳感器。
24.根據權利要求23所述的系統，其中所述壓電傳感器可操作來生成對應於正在被感測的所述振動的電壓輸出信號。
25.根據權利要求24所述的系統，其中所述壓電傳感器是懸臂型振動傳感器。
26.一種用於安裝在環帶式輸送機上的設備，所述設備包括傳感器和電力存儲裝置，所述傳感器被調適來感測所述環帶式輸送機機器的特性並生成對應於所述感測的特性的信號。
27.根據權利要求26所述的設備，其中所述感測的特性是形成所述環帶式輸送機的部分的惰輥的振動。
28.根據權利要求26或27所述的設備，其中所述傳感器響應於所述感測的特性而生成電能，所述生成的電能被轉移到所述電力存儲裝置。
29.根據權利要求26到28中任一項所述的設備，其還包括被調適來由所述電力存儲裝置供電的傳輸器。
30.根據權利要求29所述的設備，其中所述傳輸器是無線傳輸器。
31.一種用於監控機器的系統，其包括用於感測所述機器的特性並生成對應於所述感測的特性的信號的傳感器、用於基於所述信號或由所述傳感器生成的信號積累確定所述機器的狀態的監控系統，所述監控系統可操作來基於所述信號或所述信號積累超過預定閾值電平而提供輸出。
32.一種用於監控機器的系統，其包括用於感測所述機器的特性並生成對應於所感測的特性的信號的傳感器，和用於基於所述信號的頻率和/或振幅確定所述機器的狀態的監控系統。
33.一種環帶式輸送機，其包括用於感測所述輸送機的惰輥的振動並生成對應於所述感測的振動的信號的傳感器，和用於積累由所述傳感器生成的多個信號並在所述信號積累超過預定閾值電平時發送輸出的控制器，所述傳感器被配置為包括所述傳感器、電力存儲裝置和無線傳輸器的設備的部分，所述設備與所述環帶式輸送機成一體。
34.一種環帶式輸送機系統，其具有根據權利要求1到25、31或32的任一項所述的系統。
35.一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測所述輸送機的惰輥的振動並生成對應於所述感測的振動的信號的傳感器，和用於基於所述信號的所述頻率和/或振幅確定所述惰輥的狀態的監控系統。
36.根據權利要求35所述的系統，其中所述傳感器被耦接到所述惰輥以對其振動作出響應。
37.根據權利要求36所述的系統，其中所述傳感器被耦接到端壁。
38.根據權利要求36所述的系統，其中所述傳感器被耦接到所述惰輥的軸承。
39.根據權利要求36所述的系統，其中所述傳感器被耦接到所述惰輥的外軸。
40.根據權利要求36所述的系統，其中所述傳感器被間接耦接到所述惰輥。
41.根據權利要求38所述的系統，其中所述傳感器被安裝在被配置來支撐所述惰輥的框架結構上。
42.根據權利要求35到39中任一項所述的系統，其中所述傳感器被容納在外殼中，所述外殼被調適來通過機械緊固、粘附接合或磁性附接而附接在適當位置。
43.一種用於監控機器的方法，其包括:感測所述機器的特性；生成對應於所述感測的特性的信號；積累如此生成的多個信號；以及在所述信號積累超過預定閾值電平時發送輸出。
44.一種用於監控環帶式輸送機的方法，其包括:感測所述環帶式輸送機的惰輥的振動；生成對應於所述感測的振動的信號；積累如此生成的多個信號；和在所述信號積累超過預定閾值電平時發送輸出。
45.一種環帶式輸送機，其使用根據權利要求41或42的方法進行監控。
46.一種用於環帶式輸送機的框架結構或其組件，所述框架結構或其組件合併根據權利要求I到25、31或32中任一項所述的系統。
47.一種用於監控環帶式輸送機的系統，其包括用於感測所述輸送機的惰輥的振動並生成對應於所述感測的振動的信號的傳感器，和用於基於所述信號的頻率和/或振幅確定所述惰輥的狀態的監 控器，所述傳感器與所述環帶式輸送機成一體。
【文檔編號】B65G43/02GK103597326SQ201280018137
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年3月14日 優先權日:2011年3月14日
【發明者】G·K·南卡羅, T·F·瓊斯 申請人:因提姆能源有限公司