智能保护装置转让专利
申请号 : CN201911155685.6
文献号 : CN111262386B
文献日 : 2021-11-12
发明人 : 孙全 , 黄锦新 , 杰瑞克·罗辛斯基 , 托马斯·罗辛斯基 , 布鲁斯·佛洛依德
申请人 : 北京力信德华科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种智能保护装置,其特征在于,包括:轴组件,所述轴组件用于与第一轴连接;以及缓冲组件,所述缓冲组件用于与第二轴连接,所述缓冲组件设置在所述轴组件上,所述缓冲组件能够与所述轴组件相对转动并用于在输出轴出现卡顿时消耗输入的能量,最终使输入轴停止转动,所述第一轴为输出轴、所述第二轴为输入轴或者所述第一轴为输入轴、所述第二轴为输出轴;
其中,所述轴组件包括:监控装置以及多个依次套设的子轴,多个所述子轴中的一部分所述子轴与所述缓冲组件相接触、另一部分所述子轴用于与所述第一轴固定连接,所述监控装置用于检测至少与所述第一轴连接的所述子轴的变形量,并根据所述变形量确定轴组件的扭矩值,所述监控装置实时将所述扭矩值作为信号发出。
2.根据权利要求1所述的智能保护装置,其特征在于,所述监控装置还包括:第一传感器,所述第一传感器设置在所述轴组件上,用于检测所述轴组件的径向加速度,所述监控装置实时将所述径向加速度作为信号发出。
3.根据权利要求1所述的智能保护装置,其特征在于,所述监控装置还包括:第二传感器,所述第二传感器设置在所述轴组件上,用于检测所述轴组件的轴向加速度,所述监控装置实时将所述轴向加速度作为信号发出。
4.根据权利要求1所述的智能保护装置,其特征在于,所述轴组件包括第一子轴和第二子轴,所述第二子轴套设在所述第一子轴的一端。
5.根据权利要求4所述的智能保护装置,其特征在于,所述监控装置检测所述第一子轴的变形量,并根据所述变形量确定轴组件的扭矩值,所述监控装置实时将所述扭矩值作为信号发出。
6.根据权利要求4所述的智能保护装置,其特征在于,所述第一子轴上设置有第一配合面,所述第二子轴上设置有与所述第一配合面相匹配的第二配合面,所述第一配合面包括依次连接的第一斜面、第一连接面、第二斜面和第二连接面,所述第二配合面包括依次连接的第三斜面、第三连接面、第四斜面和第四连接面。
7.根据权利要求1所述的智能保护装置,其特征在于,所述轴组件包括依次首位相连接的多个所述子轴。
8.根据权利要求1所述的智能保护装置,其特征在于,所述监控装置还包括:温度传感器,所述温度传感器设置在所述轴组件上,用于检测轴组件的温度。
9.根据权利要求1所述的智能保护装置,其特征在于,所述缓冲组件包括:第一端板,所述第一端板套设在所述轴组件上,并可相对于所述轴组件转动;
第二端板,所述第二端板套设在所述轴组件上,并可相对于所述轴组件转动,所述第二端板与所述第二轴连接;
多个摩擦板,多个所述摩擦板与所述轴组件固定连接,并位于所述第一端板与所述第二端板之间;
至少一个分离片,每一所述分离片均设置在相邻两个所述摩擦板之间,所述摩擦板与所述分离片之间通过摩擦力传递扭矩;
压力调节装置,所述压力调节装置套设在所述轴组件上,并位于所述第一端板与所述摩擦板之间,用于调节所述摩擦板与所述分离片之间的压力;以及连接件,所述连接件的一端与所述第一端板固定连接,另一端依次穿过所述压力调节装置、所述分离片与所述第二端板固定连接。
10.根据权利要求9所述的智能保护装置,其特征在于,所述压力调节装置包括:定位压板,所述定位压板套设在所述轴组件上,并位于所述第一端板与所述摩擦板之间,所述定位压板压在所述摩擦板上;
壳体,所述壳体包括外壳和底座,所述外壳的一端固定在所述定位压板上,另一端依次穿过所述定位压板、摩擦板并固定在所述第二端板上,所述底座设置在所述外壳的一端,并能沿所述外壳的轴向运动,所述底座抵在所述第一端板上;
压力弹簧,所述压力弹簧设置在所述壳体内,所述压力弹簧的一端抵在所述壳体的底壁上,另一端抵在所述底座上;以及弹簧轴,所述弹簧轴设置在所述外壳内,所述弹簧轴的一端穿过所述外壳的底部,另一端与所述底座连接,所述压力弹簧套设在所述弹簧轴上;
其中,所述压力弹簧通过所述壳体、所述定位压板调节所述摩擦板与所述分离片之间的压力。
11.根据权利要求9所述的智能保护装置,其特征在于,所述缓冲组件还包括:磨损指示装置,所述磨损指示装置设置在所述第一端板上,用于检测所述摩擦板的磨损量。
说明书 :
智能保护装置
技术领域
背景技术
提出申请的申请日的现有技术。
括各种涉及动力传动的相关领域,传动设备突然遇到不可预测的载荷以及振动变化,或者
工作端异常卡滞,突发堵停,设备的劳损以及结构的不稳定性等情况,均会造成振动以及重
大冲击载荷,从而对整套传动系统的寿命以及性能造成影响甚至不可挽回的破坏。目前市
场上有一些产品虽然可以达到力矩保护作用,但是现有的产品无法用户一个量化的数据,
用户无法通过数据实时了解矩保护装置的实际效果。
发明内容
冲组件能够与所述轴组件相对转动并用于在输出轴出现卡顿时消耗输入的能量,最终使输
入轴停止转动,所述第一轴为输出轴、所述第二轴为输入轴或者所述第一轴为输入轴、所述
第二轴为输出轴;
述监控装置用于检测至少与所述第一轴连接的所述子轴的变形量,并根据所述变形量确定
轴组件的扭矩值,所述监控装置实时将所述扭矩值作为信号发出。
智能保护装置在传输动力的过程中,子轴会发生微小的变形量,监控装置检测该变形量,根
据该变形量能够实时计算出扭矩数值,监控装置实时将扭矩值作为信号发出,以便及时了
解产品的扭矩,当输出轴突然发生卡顿时,子轴的变形量最大,扭矩数值达到最大,用户根
据该数值能够及时采取措施;另外,当输出轴突然发生卡顿时,在缓冲组件的作用下,缓冲
组件能够与轴组件发生相对转动,从而使输入端和输出端能够相对转动,此时缓冲组件消
耗输入的能量,最终使输入轴停止转动,对传动装置和驱动装置均实现良好的过滤尖峰扭
矩的作用,从而实现输出轴各种突然卡阻产生的冲击载荷使实现对传动装置和驱动装置的
有效保护,避免了输出轴的骤停,导致驱动装置骤停而损坏的情况发生。
出。
斜面和第二连接面,所述第二配合面包括依次连接的第三斜面、第三连接面、第四斜面和第
四连接面。
组件转动,所述第二端板与所述第二轴连接;多个摩擦板,多个所述摩擦板与所述轴组件固
定连接,并位于所述第一端板与所述第二端板之间;至少一个分离片,每一所述分离片均设
置在相邻两个所述摩擦板之间,所述摩擦板与所述分离片之间通过摩擦力传递扭矩;压力
调节装置,所述压力调节装置套设在所述轴组件上,并位于所述第一端板与所述摩擦板之
间,用于调节所述摩擦板与所述分离片之间的压力;以及连接件,所述连接件的一端与所述
第一端板固定连接,另一端依次穿过所述压力调节装置、所述分离片与所述第二端板固定
连接。
包括外壳和底座,所述外壳的一端固定在所述定位压板上,另一端依次穿过所述定位压板、
摩擦板并固定在所述第二端板上,所述底座设置在所述外壳的一端,并能沿所述外壳的轴
向运动,所述底座抵在所述第一端板上;压力弹簧,所述压力弹簧设置在所述壳体内,所述
压力弹簧的一端抵在所述壳体的底壁上,另一端抵在所述底座上;以及弹簧轴,所述弹簧轴
设置在所述外壳内,所述弹簧轴的一端穿过所述外壳的底部,另一端与所述底座连接,所述
压力弹簧套设在所述弹簧轴上;其中,所述压力弹簧通过所述壳体、所述定位压板调节所述
摩擦板与所述分离片之间的压力。
附图说明
连接面,12监控装置,121检测传感器,122信号转换与发射器,123温度传感器,124第一传感
器,125第二传感器,126第三传感器,13接轴器,20缓冲组件,21第一端板,22第二端板,23摩
擦板,24分离片,25压力调节装置,251定位压板,252压力弹簧,253壳体,2531外壳,2532底
座,254弹簧轴,26连接件,261定位销,262固定件,27磨损指示装置,271磨损指示销,272磨
损卡环,273定位弹簧。
具体实施方式
例及实施例中的特征可以相互组合。
的具体实施例的限制。
和/或不同实施例的所有可能组合。因而,如果一个实施例包含A、B、C,另一个实施例包含B
和D的组合,那么本申请也应视为包括含有A、B、C、D的一个或多个所有其他可能的组合的实
施例,尽管该实施例可能并未在以下内容中有明确的文字记载。
件10上设置有安装位,监控装置12设置在安装位上。
轴;智能保护装置在传输动力的过程中,子轴11会发生微小的变形量,监控装置12检测该变
形量,根据该变形量能够实时转化成扭矩数值,监控装置实时将扭矩值作为信号发出,以便
及时了解产品的实际传递扭矩,当输出轴突然发生卡顿时,子轴11的变形量最大,扭矩数值
达到最大,用户根据该数值能够及时采取措施。具体地,如图5a和图5b所示,监控装置12包
括检测传感器121和信号转换与发射器122,检测传感器121检测子轴11的变形量,并发出变
形量信号;信号转换与发射器122接收变形量信号,并将变形量信号与预设的变形量和扭矩
值对应表进行匹配,以确定轴组件10的扭矩值,信号转换与发射器122将扭矩值作为信号发
出,保护装置可以外接的显示装置,外接的显示装置接收信号并实时显示扭矩值,以便用户
实时了解轴组件10的扭矩值,当输出轴突然发生卡顿时,子轴11的变形量最大,扭矩数值达
到最大,外接的显示装置加亮显示该扭矩值,以提醒用户及时采取措施,另外,通过数据的
分析,为设备可能发生的故障做出预判断,更好的实现设备的安全高效使用,同时为设备无
人化操作提供解决方案。
量,最终使输入轴停止转动,对传动装置和驱动装置均实现良好的过滤尖峰扭矩的作用,从
而实现输出轴各种突然卡阻产生的冲击载荷使实现对传动装置和驱动装置的有效保护,避
免了输出轴的骤停,导致驱动装置骤停而损坏的情况发生。
轴11数量最少,从而保证了轴组件10整体强度,保证了产品的轴组件10的使用可靠性。第一
子轴111和第二子轴112可通过螺钉固定连接。
第一子轴的扭矩值时的干扰因素比较少,能够得到更精准的轴组件的扭矩值。当然,监控装
置也可检测第二子轴的变形量,并根据变形量确定轴组件的扭矩值,监控装置实时将扭矩
值作为信号发出。或者,监控装置分别检测第一子轴的变形量和第二子轴的变形量,并根据
第一子轴的变形量和第二子轴的变形量确定轴组件的扭矩值,监控装置实时将扭矩值作为
信号发出。
用可靠性。
用户及时进行降温处理;具体地,温度传感器123检测轴组件10的温度,并发出温度信号,信
号转换与发射器122接收该温度信号,并根据该温度信号得到温度值,信号转换与发射器
122将温度值作为信号发出,外接的显示装置接收信号并显示温度值,以便用户实时了解轴
组件10的温度,当轴组件10的温度过高时,外接的显示装置加亮显示该温度值,以提醒用户
及时采取措施。
动量,信号转换与发射器122将径向的振动量作为信号发出,外接的显示装置接收信号并显
示径向的振动量,以便及时了解产品径向的振动量;具体地,第一传感器124检测轴组件10
的径向加速度,信号转换与发射器122根据该加速度计算出轴组件径向的振动量值,监控装
置实时将径向加速度作为信号发出,以确定轴组件10的径向的振动量值,以便用户实时了
解轴组件10的径向的振动量;当轴组件10的径向的振动量值过高时,外接的显示装置加亮
显示该径向的振动量值(径向的振动量值以醒目的颜色显示,如红色,以表示径向的振动量
值的数值较大),以提醒用户及时采取措施。当然也可通过检测轴组件10径向的形变量,以
确定轴组件10的振动量。另外,通过数据的分析,为设备可能发生的故障做出预判断,更好
的实现设备的安全高效使用,同时为设备无人化操作提供解决方案。另外,第一传感器可设
置在轴组件的外表面上。
作为信号发出。
量,信号转换与发射器122将径向的轴向的振动量作为信号发出,外接的显示装置接收信号
并显示轴向的振动量,以便及时了解产品的轴向的振动量;具体地,第二传感器126检测轴
组件10的轴向加速度,信号转换与发射器122根据该加速度计算出轴组件10轴向的振动量
值,监控装置12实时将轴向加速度作为信号发出,以确定轴组件10的轴向的振动量值,以便
用户实时了解轴组件10的轴向的振动量;当轴组件10的轴向的振动量值过高时,外接的显
示装置加亮显示该轴向的振动量值(轴向的振动量值以醒目的颜色显示,如红色,以表示轴
向的振动量值的数值较大),以提醒用户及时采取措施。另外,通过数据的分析,为设备可能
发生的故障做出预判断,更好的实现设备的安全高效使用,同时为设备无人化操作提供解
决方案。另外,第二传感器126可设置在轴组件10的边沿上。
上述技术方案中第一传感器以及第二传感器检测径向的振动量以及轴向的振动量,以便用
户及时了解轴组件的振动量,以使用户可通过振动量预判产品出现故障的概率,为设备可
能发生的故障做出预判断,更好的实现设备的安全高效使用。
电缆将上述数据上传给数据采集系统或者控制装置以实现动值、温度值、轴向的振动量以
及径向的振动量的实时监控,通过数据的分析,为设备可能发生的故障做出预判断,更好的
实现设备的安全高效使用,同时为设备无人化操作提供解决方案。
10连接。一方面,花键连接受力较为均匀,工作稳定性好,提高了产品的使用可靠性,进而增
加了产品的市场竞争力,另一方面,花键连接结构简单,安装、拆卸、维护以及使用方便。
于调节摩擦板23与分离片24之间的压力。
离片24、第一端板21同时转动,分离片24带动摩擦板23转动,摩擦板23带动轴组件10转动,
轴组件10带动输出轴转动,当输出轴突然发生卡顿时,轴组件10、摩擦板23停止转动,第一
端板21、压力调节装置25、分离片24、第二端板22相对于摩擦板23继续转动,在压力调节装
置25、分离片24、第二端板22、第一端板21与摩擦板23之间的摩擦力的作用下,消耗输入输
入轴的能量,最终使输入轴停止转动,缓慢拖停与输入轴连接的驱动装置,对传动装置和驱
动装置均实现良好的过滤尖峰扭矩的作用,从而实现输出轴各种突然卡阻产生的冲击载荷
时实现对传动装置和驱动装置的有效保护,避免了输出轴的骤停,导致驱动装置骤停而损
坏的情况发生。
置25、第二端板22和第一端板21同时转动,第二端板22带动输出轴(第二轴为输出轴)转动,
当第一轴突然发生卡顿时,第一端板21、压力调节装置25、分离片24、第二端板22停止转动,
摩擦板23相对于第一端板21、压力调节装置25、分离片24、第二端板22继续转动,在压力调
节装置25、分离片24、第一端板21、第二端板22与摩擦板23之间的摩擦力的作用下,消耗输
入轴组件10的能量,最终使轴组件10停止转动,缓慢拖停与轴组件10连接的驱动装置,对传
动装置和驱动装置均实现良好的过滤尖峰扭矩的作用,从而实现输出轴各种突然卡阻产生
的冲击载荷时实现对传动装置和驱动装置的有效保护,避免了输出轴的骤停,导致驱动装
置骤停而损坏的情况发生。
离片之间的压力。
小,调节摩擦板与分离片之间的压力,以保证摩擦板与分离片扭矩传递的情况下,输出轴发
生卡顿时,第一端板、压力调节装置、分离片、第二端板相对于摩擦板转动,在压力调节装
置、分离片、第二端板与摩擦板之间的摩擦力的作用下,消耗输入轴输入的能量,最终使输
出轴停止转动,从而实现输出轴各种突然卡阻产生的冲击载荷使实现对传动装置和驱动装
置的有效保护,避免了输出轴的骤停,导致驱动装置骤停而损坏的情况发生。
端,并能沿外壳2531的轴向运动,底座2532抵在第一端板21上。
24之间的压力。
摩擦板23,摩擦板23压紧分离片24,实现摩擦板23与分离片24之间通过摩擦力传递扭矩,通
过调节压力弹簧252弹力的大小,调节摩擦板23与分离片24之间的压力,以保证摩擦板23与
分离片24扭矩传递的情况下,输出轴发生卡顿时,第一端板21、压力调节装置25、分离片24、
第二端板22相对于摩擦板23转动,在压力调节装置25、分离片24、第二端板22与摩擦板23之
间的摩擦力的作用下,消耗输入轴输入的能量,最终使输出轴停止转动,从而实现输出轴各
种突然卡阻产生的冲击载荷时实现对传动装置和驱动装置的有效保护,避免了输出轴的骤
停,导致驱动装置骤停而损坏的情况发生;另外,壳体253的设置确保压力弹簧252力的均匀
作用于定位压板251,从而使定位压板251的压力均匀作用于摩擦板23,使摩擦板23与分离
片24之间的摩擦力的均匀分布,保证了摩擦板23与分离片24之间的扭矩的传动。
力弹簧252套设在弹簧轴254上。
251,进而使定位压板251的压力均匀作用于摩擦板23,使摩擦板23与分离片24之间的摩擦
力的均匀分布,保证了摩擦板23与分离片24之间的扭矩的传动。
良好传递,避免了摩擦板23固定磨损,导致摩擦板23与分离片24之间的扭矩传递下降的情
况的传递,从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好传递。
且定位弹簧273的一端抵在第一端板21上,另一端抵在磨损卡环272上,以使磨损指示销271
抵在第一端板21上。
板22,用户可根据磨损指示销271轴凸出第二端板22的长度判断磨损情况,从而使用户可根
据摩擦板23的磨损情况更换摩擦板23,以保证摩擦板23与分离片24之间的扭矩良好传递,
避免了摩擦板23固定磨损,导致摩擦板23与分离片24之间的扭矩传递下降的情况的发生,
从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好。
距离信息。
器上的数值判断磨损情况,从而使用户可根据摩擦板的磨损情况更换摩擦板,以保证摩擦
板与分离片之间的扭矩良好传递,避免了摩擦板固定磨损,导致摩擦板与分离片之间的扭
矩传递下降的情况的发生,从而保证了输入轴与输出轴之间转动良好。优选地,显示器为显
示屏。
“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连
接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的
普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实
例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以
合适的方式结合。
改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。