專利名稱：計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及聯(lián)接器。具體地，本發(fā)明涉及用于提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量的聯(lián)接器磨損指示器。
背景技術(shù)：
聯(lián)接器為用來在兩個軸的端部將它們連接到一起以幫助動力傳輸?shù)难b置。聯(lián)接器的主要功能為將兩套旋轉(zhuǎn)設(shè)備聯(lián)結(jié)到一起、同時允許一些程度的不對準(zhǔn)或允許端部移動或允許不對準(zhǔn)和端部移動兩者。具體地，聯(lián)接器為一些目的而用于機(jī)械設(shè)備中，例如，連接諸如馬達(dá)和發(fā)電機(jī)等獨(dú)立制造的單元的軸并提供用于修理或更換時的分離，用以減少沖擊載荷從一個軸到另一個軸的傳輸，用以改變轉(zhuǎn)動單元的振動特性，用以引入針對過載的防護(hù) 坐寸ο通常，聯(lián)接器的故障會導(dǎo)致包括該聯(lián)接器的機(jī)器/設(shè)備的故障。因此，對聯(lián)接器進(jìn)行及時的維修和替換對于機(jī)器/設(shè)備的安全、效率以及有效性來說是必要的。聯(lián)接器故障的一個主要原因是磨損。聯(lián)接器在使用期間被磨壞。一旦達(dá)到最大磨損極限——例如對于中型-大型聯(lián)接器而言達(dá)6-8_——用戶便不應(yīng)該繼續(xù)使用這些聯(lián)接器。當(dāng)前，為核對聯(lián)接器的磨損極限，在聯(lián)接器上設(shè)置有凹口標(biāo)記。因此，通過觀察這些凹口標(biāo)記，用戶能夠定期地監(jiān)測磨損情況。但是，這個通過觀察設(shè)置在聯(lián)接器上的凹口標(biāo)記來監(jiān)測磨損的方法是不方便的、困難的、而且效率相當(dāng)?shù)?。在現(xiàn)有技術(shù)中還公開了機(jī)電機(jī)構(gòu)，該機(jī)電機(jī)構(gòu)適于在達(dá)到磨損極限時向機(jī)器/設(shè)備的可編程邏輯控制器(PLC)提供信號。但是，即使這種現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)測裝置也無法提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量。此外，現(xiàn)有技術(shù)中的磨損監(jiān)測裝置容易因?yàn)椴粚?zhǔn)、突然的沖擊等而給出錯誤的磨損極限值。而且，現(xiàn)有技術(shù)中的監(jiān)測裝置需要按照載荷方向進(jìn)行組裝/拆卸。因此，需要一種適于提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量的聯(lián)接器磨損指示器。此外，需要提供一種這樣的聯(lián)接器磨損指示器其適于基于許多周期的平均值來提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量并由此防止錯誤的磨損極限信號。此外，需要一種無需基于載荷方向而進(jìn)行其安裝/拆卸的聯(lián)接器磨損指示器。此外，需要一種結(jié)構(gòu)簡單的聯(lián)接器磨損指示器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的為提供一種適于提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量的聯(lián)接器磨損指示器。本發(fā)明的另一個目的為提供一種這樣的聯(lián)接器磨損指示器其適于基于許多周期的平均值來提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量并由此防止錯誤的磨損量。本發(fā)明的再一個目的為提供一種無需基于載荷方向而進(jìn)行其組裝/拆卸的聯(lián)接器磨損指示器。本發(fā)明的再一個目的為提供一種結(jié)構(gòu)簡單的聯(lián)接器磨損指示器。本發(fā)明的又一個目的為提供一種方便、容易使用且有效的聯(lián)接器磨損指示器。
本發(fā)明的另一個目的為提供一種防止聯(lián)接器突然故障的聯(lián)接器磨損指示器。本發(fā)明的又一個目的為提供一種容易安裝的聯(lián)接器磨損指示器。按照本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于確定聯(lián)接器的實(shí)時磨損量的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器。該聯(lián)接器磨損指示器包括至少一對校準(zhǔn)銷、基準(zhǔn)銷、傳感裝置以及計算裝置。在指示器的操作構(gòu)型中，成對的校準(zhǔn)銷適于設(shè)置在聯(lián)接器上且基準(zhǔn)銷功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器并在與成對的校準(zhǔn)銷相同/不同的操作高度處設(shè)置在成對的校準(zhǔn)銷之間。傳感裝置功能性地聯(lián)接到基準(zhǔn)銷和一對或多對校準(zhǔn)銷，并且適于感測在聯(lián)接器的操作性轉(zhuǎn)動期間產(chǎn)生的、基準(zhǔn)銷和成對的校準(zhǔn)銷的脈沖圖形。計算裝置以可通信的方式聯(lián)接到傳感裝置，并且適于計算聯(lián)接器的磨損量，聯(lián)接器的磨損量為脈沖圖形以及成對的校準(zhǔn)銷之間的距離的函數(shù)。通常，計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器還包括用于顯示聯(lián)接器的實(shí)時磨損量的顯示設(shè)備。 可替代地，控制面板在其中包括顯示設(shè)備。此外，計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器可以設(shè)置有可編程邏輯控制器(PLC)，可編程邏輯控制器(PLC)適于在達(dá)到聯(lián)接器的磨損極限時操作性地接受信號。按照本發(fā)明的一實(shí)施方式，基準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的轂部?？商娲?，基準(zhǔn)銷適于設(shè)置在聯(lián)接器的套筒上。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，設(shè)置有銷-轂部支架以將基準(zhǔn)銷連接到聯(lián)接器的轂部。此外，計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器可以包括用于在達(dá)到磨損極限時提供警告信號的警告指示裝置。按照本發(fā)明的一實(shí)施方式，成對的校準(zhǔn)銷適于設(shè)置在聯(lián)接器的套筒上?？商娲兀蓪Φ男?zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的轂部。通常，在指示器的操作構(gòu)型中，成對的校準(zhǔn)銷適于以套筒的圓周長度的10%的距離設(shè)置在聯(lián)接器的套筒上。在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，設(shè)置有傳感器支架以將感測裝置連接至齒輪箱。在本發(fā)明的一實(shí)施方式中，傳感裝置包括功能性地?fù)褚宦?lián)接到基準(zhǔn)銷和成對的校準(zhǔn)銷的單個傳感器，傳感裝置包括功能性地聯(lián)接到成對的校準(zhǔn)銷的第一傳感器、以及功能性地聯(lián)接到基準(zhǔn)銷的第二傳感器。通常，第一傳感器設(shè)置成感測成對的校準(zhǔn)銷的脈沖圖形而第二傳感器設(shè)置成感測基準(zhǔn)銷的脈沖圖形。按照本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，提供了計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，包括兩對校準(zhǔn)銷，所述兩對校準(zhǔn)銷適于設(shè)置在聯(lián)接器上；基準(zhǔn)銷，所述基準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的轂部、并且操作性地適于在與成對的校準(zhǔn)銷相同的操作高度處設(shè)置在成對的校準(zhǔn)銷之間的中央位置，基準(zhǔn)銷的每一側(cè)設(shè)置有一對校準(zhǔn)銷；傳感裝置，所述傳感裝置功能性地聯(lián)接到基準(zhǔn)銷和成對的校準(zhǔn)銷，并且適于感測在聯(lián)接器的操作性轉(zhuǎn)動期間產(chǎn)生的、基準(zhǔn)銷和成對的校準(zhǔn)銷的脈沖圖形；以及計算裝置，所述計算裝置以可通信的方式聯(lián)接到傳感裝置，并且適于計算聯(lián)接器的磨損量，所述聯(lián)接器的磨損量為脈沖圖形以及成對的校準(zhǔn)銷之間的距離的函數(shù)。通常，按照上述實(shí)施方式，成對的校準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的套筒。此外，基準(zhǔn)銷和成對的校準(zhǔn)銷適于具有不同直徑以產(chǎn)生不同寬度的脈沖。通常，按照本發(fā)明，傳感裝置包括傳感元件，所述傳感元件從包括以下元件的組中選擇出壓電元件、電容元件、壓阻元件、壓敏元件、光學(xué)元件、近距感測元件、壓電PVDF膜元件、石英元件、半導(dǎo)體元件、壓電晶體元件、磷酸鎵元件、磁致伸縮元件、摻雜娃晶片以及渦流式傳感元件。此外，按照本發(fā)明，計算裝置進(jìn)一步適于僅選擇性地考慮“完整的恒速”周期的脈沖圖形，并且更進(jìn)一步地適于基于以下值的平均值計算磨損量所 述值形成從至少50個周期中限定出最多數(shù)量的一致性磨損數(shù)據(jù)的子范圍的一部分。


現(xiàn)在將參照附圖來說明本發(fā)明，在附圖中圖Ia示出根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式的、設(shè)置在機(jī)器的聯(lián)接器上的聯(lián)接器磨損指示器的側(cè)視立體圖；圖Ib示出圖Ia的聯(lián)接器磨損指示器的前視立體圖；圖Ic示出圖Ia的聯(lián)接器磨損指示器的另一立體圖；圖2示出圖Ia至圖Ic的聯(lián)接器磨損指示器結(jié)合橋式起重機(jī)組件的示意圖；圖3a示出圖Ia的聯(lián)接器磨損指示器的前視圖；圖3b示出圖Ia的聯(lián)接器磨損指示器的側(cè)視圖；圖4a示出根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式的聯(lián)接器磨損指示器的前視圖；圖4b示出圖4a的聯(lián)接器磨損指示器的側(cè)視圖；圖5示出根據(jù)本發(fā)明的又一實(shí)施方式的聯(lián)接器磨損指示器的示意圖；圖6示出本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器的銷的脈沖圖形的示意圖；圖7a示出圖4a的聯(lián)接器磨損指示器的雙向轉(zhuǎn)動中一個方向上的信號響應(yīng)的示意圖；以及圖7b示出圖4a的聯(lián)接器磨損指示器的雙向轉(zhuǎn)動中另一方向上的信號響應(yīng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖描述本發(fā)明，該附圖不限制本發(fā)明的范圍。僅以示例和說明的方式來提供該描述?？驁D及其描述僅起說明作用并僅舉例說明本發(fā)明并且絕不限制本發(fā)明的范圍。參照圖Ia至圖7b，公開了根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施方式的聯(lián)接器磨損指示器。本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器適用于提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量，該聯(lián)接器比如鼓形聯(lián)接器、齒輪聯(lián)接器以及類似聯(lián)接器。因此，通過提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量，本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器能夠防止機(jī)器/設(shè)備突然故障，該機(jī)器/設(shè)備比如橋式起重機(jī)組件以及類似物。此外，本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器向在包含本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器的機(jī)器周圍工作的人員和使用者提供增強(qiáng)的安全性。
參照圖Ia至圖3b，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式公開了計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器100。該聯(lián)接器磨損指示器包括至少一對校準(zhǔn)銷，比如銷102a和102b (下文中被統(tǒng)稱為成對的校準(zhǔn)銷“102”)；基準(zhǔn)銷104 ;傳感裝置，比如傳感器106 ;以及計算裝置(未示出)。成對的校準(zhǔn)銷102適用于設(shè)置在聯(lián)接器上。更具體地，在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，成對的校準(zhǔn)銷102能夠設(shè)置在聯(lián)接器的套筒108上。另外，在本發(fā)明的一個操作性實(shí)施方式中，成對的校準(zhǔn)銷102以套筒108的圓周長度的10%的距離設(shè)置在聯(lián)接器的套筒108上。然而，本發(fā)明不局限于用于設(shè)置成對的校準(zhǔn)銷102的距離的任何特定的值?；鶞?zhǔn)銷104適用于功能性地聯(lián)接于聯(lián)接器。更具體地，在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，在操作構(gòu)型中，基準(zhǔn)銷104適用于功能性地聯(lián)接于聯(lián)接器的轂部110。另外，在 本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，基準(zhǔn)銷104通過銷-轂部支架114聯(lián)接于聯(lián)接器的轂部110?；鶞?zhǔn)銷104在與成對的校準(zhǔn)銷102相同的高度處設(shè)置在成對的校準(zhǔn)銷102之間?；蛘咭粋€傳感器106功能性地聯(lián)接于基準(zhǔn)銷104和成對的校準(zhǔn)銷102，并適用于感測基準(zhǔn)銷104和成對的校準(zhǔn)銷102的脈沖圖形，或者能夠設(shè)置兩個單獨(dú)的傳感器來分別感測基準(zhǔn)銷104以及成對的校準(zhǔn)銷102的脈沖圖形。更具體地，第一傳感器可以功能性地聯(lián)接于成對的校準(zhǔn)銷102并且第二傳感器可以功能性地聯(lián)接于基準(zhǔn)銷104。因此，第一傳感器被設(shè)置成感測成對的校準(zhǔn)銷102的脈沖圖形并且第二傳感器可以感測基準(zhǔn)銷104的脈沖圖形。這些脈沖圖形在裝配有指示器100的聯(lián)接器功能性地轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生。在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，傳感器106通過傳感器支架118聯(lián)接于齒輪箱116。計算裝置以可通信的方式聯(lián)接于傳感器106并適用于計算聯(lián)接器的磨損量。聯(lián)接器的磨損量是成對的校準(zhǔn)銷102的脈沖圖形、成對的校準(zhǔn)銷102之間的距離以及基準(zhǔn)銷104的脈沖圖形的函數(shù)。另外，圖2示出圖Ia至圖Ic的聯(lián)接器磨損指示器與橋式起重機(jī)組件相結(jié)合的示意性圖示,其中,所描繪的主要部件包括電動機(jī)120、橋式起重機(jī)組件124的卷筒 122。參照圖4a和圖4b，根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施方式公開了計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器200。聯(lián)接器磨損指示器200包括基準(zhǔn)銷202 ;—對校準(zhǔn)銷204a和204b (下文中被統(tǒng)稱為“成對的校準(zhǔn)銷204”)；傳感裝置，比如第一傳感器206和第二傳感器208 ；以及計算裝置(未示出)。基準(zhǔn)銷202適用于設(shè)置在聯(lián)接器上。更具體地，在本發(fā)明的所描述的實(shí)施方式中，基準(zhǔn)銷202適用于設(shè)置在聯(lián)接器的套筒210上。成對的校準(zhǔn)銷204適用于功能性地聯(lián)接于聯(lián)接器。具體地，成對的校準(zhǔn)銷204適用于功能性地聯(lián)接于轂部212?；鶞?zhǔn)銷202設(shè)置在成對的校準(zhǔn)銷204之間。第一傳感器208功能性地聯(lián)接于成對的校準(zhǔn)銷204并且第二傳感器206功能性地聯(lián)接于基準(zhǔn)銷202。第一傳感器208適用于感測成對的校準(zhǔn)銷204的脈沖圖形并且第二傳感器206適用于感測基準(zhǔn)銷202的脈沖圖形。然而，在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，聯(lián)接器磨損指示器200包括單個傳感器，該單個傳感器功能性地聯(lián)接于基準(zhǔn)銷202以及成對的校準(zhǔn)銷204以感測基準(zhǔn)銷202和成對的校準(zhǔn)銷204的脈沖圖形。計算裝置以可通信的方式聯(lián)接于第一傳感器206以及第二傳感器208。該計算裝置適用于基于成對的校準(zhǔn)銷204的脈沖時序、成對的校準(zhǔn)銷204之間的距離以及基準(zhǔn)銷202的脈沖時序來計算聯(lián)接器的磨損量。通過使用兩個傳感器，能夠區(qū)分來自轂部212的信號和來自套筒210的信號。如果來自套筒210的信號在來自轂部212的兩個脈沖之間，更具體地，如果來自基準(zhǔn)銷202的信號在成對的校準(zhǔn)銷204的兩個脈沖之間，則僅根據(jù)這種周期來計算磨損。因?yàn)槭褂谜吣軌騾^(qū)分轂部信號和套筒信號，所以用于檢測恒定的、可逆的、可變速度的周期的邏輯是簡單的。另外，成對的校準(zhǔn)銷204之間的距離的值被用于該周期區(qū)域中的“時間-距離”的校準(zhǔn)?；趤碜曰鶞?zhǔn)銷202的脈沖的時序，計算磨損的值。參照圖5，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式公開了計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器300。聯(lián)接器磨損指示器300包括兩對校準(zhǔn)銷，比如第一對302a、302b和第二對302c和302d (下文中被統(tǒng)稱為“兩對校準(zhǔn)銷302”)；一個基準(zhǔn)銷，比如基準(zhǔn)銷304 ;以及傳感裝置，比如傳感器306。兩對校準(zhǔn)銷302適用于設(shè)置在套筒上，并且基準(zhǔn)銷 304適用于功能性地聯(lián)接于轂部并設(shè)置在兩對校準(zhǔn)銷302的中央位置處。更具體地，基準(zhǔn)銷304以以下方式設(shè)置在兩對校準(zhǔn)銷302之間使得基準(zhǔn)銷304的每一側(cè)設(shè)置有兩對校準(zhǔn)銷302中的一對銷，使得一對校準(zhǔn)銷302a和302b之間的距離以及另一對校準(zhǔn)銷302c和302d之間的距離是兩對校準(zhǔn)銷之間的距離一即，校準(zhǔn)銷302b和302c之間的距離一一半。這種關(guān)系在圖5中總體上表示為一對校準(zhǔn)銷之間的距離X以及兩對校準(zhǔn)銷之間的距離TL·此外，基準(zhǔn)銷304設(shè)置在與兩對校準(zhǔn)銷302相同的操作高度處。傳感裝置一包括第一傳感器和第二傳感器一用于分別感測兩對校準(zhǔn)銷和基準(zhǔn)銷的脈沖圖形。然而，除了額外的傳感器的費(fèi)用外，安裝難度以及因此造成誤差的可能性使利用兩個傳感器變得不利。優(yōu)選實(shí)施方式僅利用一個傳感器來獲取來自所有五個銷的脈沖。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，兩對校準(zhǔn)銷302的直徑與基準(zhǔn)銷304的直徑適于彼此不同，使得這些兩對校準(zhǔn)銷302與基準(zhǔn)銷304產(chǎn)生不同的脈沖寬度。然而，本發(fā)明不局限于基準(zhǔn)銷304與兩對校準(zhǔn)銷302的直徑的相同和不同。可替代地，在本發(fā)明的另一實(shí)施方式中，兩對校準(zhǔn)銷302以及基準(zhǔn)銷304的直徑是相同的?，F(xiàn)在結(jié)合圖Ia至圖3b參照圖6，通過利用傳感器106來確認(rèn)轂部110和套筒108的脈沖圖形而完成磨損計算。通過測量轂部Iio與套筒108之間的相對的圓周運(yùn)動來計算磨損?？紤]到起重/提升應(yīng)用中的可變速度和雙向轉(zhuǎn)動，首先需要確認(rèn)“完整的”、“恒速”且“單向”的周期。使用這種周期，執(zhí)行“時間-距離”校準(zhǔn)以計算實(shí)際的磨損。脈沖圖形有助于在應(yīng)用中區(qū)分“完整的恒速”周期與各種其他周期，比如不完整的、可逆的、間歇的或者可變速度的周期。該“完整的恒速”周期有助于計算磨損量，因?yàn)槟軌蚋鶕?jù)這種“完整的恒速”周期獲得可靠的“時間-距離”校準(zhǔn)。在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，成對的校準(zhǔn)銷102a和102b以套筒108的圓周長度的10%的距離固定于聯(lián)接器的套筒108上。如果“d”表示該圓周長度，則“10% d”指從校準(zhǔn)銷102a到校準(zhǔn)銷102b的距離，而“90% d”指從校準(zhǔn)銷102b圍繞聯(lián)接器的圓周到校準(zhǔn)銷102a的距離。由于兩個校準(zhǔn)銷102a和102b之間的距離是固定的，所以對于每個周期該距離都能夠用于校準(zhǔn)。如果第三脈沖(從銷I行進(jìn)到銷3)經(jīng)歷10%的時間并且如果下個脈沖(從銷3行進(jìn)到銷I)經(jīng)歷90%的時間，則其為“完整的恒速”周期。在恒速周期中，利用第一和第三脈沖“時序”并根據(jù)這些第一和第三銷之間的已知的“固定的10%距離”來完成“時間-距離”校準(zhǔn)?，F(xiàn)在，根據(jù)第二脈沖時序(轂部)，基于上面的“時間-距離”校準(zhǔn)來計算相對于第一和第三脈沖(套筒)的相對磨損。如果沒有從初始的基準(zhǔn)脈沖中獲得上述10% +90%的時間圖形，則忽略那個基準(zhǔn)脈沖并且將下個脈沖作為基準(zhǔn)脈沖。現(xiàn)在相對于新的基準(zhǔn)脈沖重新核對10% +90%的時間圖形。持續(xù)該核對直到獲得完整的恒速周期。一旦確認(rèn)了這種完整的恒速周期，就能夠針對該周期獲得優(yōu)質(zhì)的“時間-距離”校準(zhǔn)。校準(zhǔn)銷I和3之間的距離是已知的并且總是固定的。因此，能夠獲取行進(jìn)從第一銷到第三銷的已知距離所需要的時間。如果tl為使脈沖經(jīng)歷從銷I行進(jìn)到銷3所花費(fèi)的時間，并且t2和t3分別指使脈沖經(jīng)歷從銷I行進(jìn)到銷2以及從銷2行進(jìn)到銷3所花費(fèi)的時間，則，tl = t2+t3,其中 112 I = 113 I。當(dāng)有磨損時，由于基準(zhǔn)銷104從默認(rèn)的、成對的校準(zhǔn)銷102a和102b之間的中央位置移動，使脈沖經(jīng)歷從銷I行進(jìn)到銷2以及從銷2行進(jìn)到銷3所花費(fèi)的新的時間分別被稱為t4和t5 ;時間tl保持恒定。在發(fā)生磨損的情況下，時間t、t4和t5之間的關(guān)系為

tl = t4+t5,其中 114 I 幸 115 I。時間t4和t5的測量單位是毫米(mm)。值114 H t5 I對應(yīng)于以mm計的磨損量。由于突然跳動和操作上的不對準(zhǔn)，存在得到突變的磨損讀數(shù)的可能性。然而，核心邏輯適于忽略相對于一致性磨損讀數(shù)而言的這種突變磨損值。更具體地，基于至少50個周期的磨損數(shù)據(jù)的概率分析來顯示磨損值。記錄50個周期中的最小磨損值和最大磨損值。該磨損范圍(最大值減最小值)分為5個子范圍。核對這些子范圍以查找出給出最多數(shù)量的一致性磨損數(shù)據(jù)的子范圍。那些子范圍磨損讀數(shù)的平均值顯示在顯示設(shè)備上。該邏輯上傳到處理單元一比如微處理器一以對顯示在顯示設(shè)備上的實(shí)時磨損量進(jìn)行計算。圖7a和圖7b示出針對在周期內(nèi)雙向轉(zhuǎn)動的磨損計算邏輯。參照圖6所說明的磨損計算的概念也適用于圖7a和7b。因此，當(dāng)轉(zhuǎn)動的方向改變時，在一個周期完成時進(jìn)行磨損計算。另外，聯(lián)接器磨損指示器100包括用于指示聯(lián)接器的實(shí)時磨損量的顯示設(shè)備112 (在圖2中示出)。在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，顯示設(shè)備112設(shè)置在機(jī)器——比如橋式起重機(jī)組件124以及類似物一的控制面板內(nèi)，以便于操作者監(jiān)測聯(lián)接器的實(shí)時磨損量。在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，顯示設(shè)備112適用于以數(shù)字的方式顯示聯(lián)接器的實(shí)時磨損量。因此，在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，顯示設(shè)備112還被稱為“電子磨損顯示盒”。另外，顯示設(shè)備112以可通信的方式聯(lián)接于機(jī)器的諸如微處理器等處理單元，上述機(jī)器比如橋式起重機(jī)組件124以及類似物。可替代地，顯示設(shè)備112是基于微處理器的顯示設(shè)備。此外，在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，聯(lián)接器磨損指示器100包括可編程邏輯控制器(PLC)，該可編程邏輯控制器適用于當(dāng)達(dá)到聯(lián)接器的磨損極限時接收信號。此外，在本發(fā)明的一個實(shí)施方式中，聯(lián)接器磨損指示器100包括用于當(dāng)達(dá)到磨損極限時提供警告信號的警告指示裝置(未示出)。該警告指示裝置選自以下各種形式，比如警告聲、連續(xù)的可見閃爍、警告聲和連續(xù)的可見閃爍的組合等形式?，F(xiàn)在結(jié)合圖5參照圖6，通過確定完整的無逆轉(zhuǎn)周期來確定聯(lián)接器磨損。關(guān)于完整的無逆轉(zhuǎn)周期的確定，如果在較小的脈沖寬度的每側(cè)上獲得兩個較大的脈沖寬度，則意味著在IP銷和5P銷之間的周期區(qū)段中沒有可逆的轉(zhuǎn)動。因此，提供兩對校準(zhǔn)銷302(1P、2P、4P、5P)能夠消除為了選取用于磨損計算的“完整的恒速周期”而對于完整轉(zhuǎn)動的需要，如僅使用一對校準(zhǔn)銷的實(shí)施方式的情況中那樣。能夠僅基于銷IP和5P之間的區(qū)段中的“時間-距離”校準(zhǔn)/角位移來判斷圖5的實(shí)施方式中的良好的周期。兩對校準(zhǔn)銷(1P、2P、4P、5P)之間的距離是固定并且已知的。根據(jù)“1P到2P”、“2P到4P”以及“4P到5P”的時序，使用者能夠在該周期區(qū)段中得到三個“時間-距離”校準(zhǔn)。如果這三個校準(zhǔn)在可接受的偏差內(nèi)是一致的，則考慮這個周期來進(jìn)行磨損計算。通過做三次校準(zhǔn)，確保了在IP銷和5P銷之間的周期區(qū)段中速度不會變化，并且由于速度的波動微小而不會獲得錯誤的磨損讀數(shù)。磨損等于2G和3G之間的絕對時序的差值。基于上面的“時間-距離”校準(zhǔn)以及該周期區(qū)段中2G和3G之間的時間差值，計算實(shí)際的磨損值。存在由于角偏差、跳動等而得到一些奇怪的讀數(shù)的可能性。但是，基于至少50個周期的磨 損數(shù)據(jù)的概率分析來顯示磨損值。記錄50個周期中的最小磨損值和最大磨損值。該磨損范圍(最大值減最小值)被分成5個子范圍。核對這些子范圍來查找出給出最多數(shù)量的一致性磨損數(shù)據(jù)的子范圍。那些子范圍磨損讀數(shù)的平均值顯示在諸如顯示設(shè)備112的顯示設(shè)備上。本發(fā)明的原理能夠擴(kuò)展到諸如齒輪聯(lián)接器的其他聯(lián)接器裝置，以測量齒輪嚙合的磨損。為了測量齒輪嚙合的磨損，一對傳感器在測量平面中以彼此呈90度的角度安裝在齒輪聯(lián)接器上。通過使用成對的傳感器，能夠區(qū)分由于角偏差而獲得的值和實(shí)際的磨損值。如果兩個傳感器給出相同的讀數(shù)，則其為磨損值，否則其為由于角偏差而獲得的值。本文中的各種實(shí)施方式中所提到的校準(zhǔn)銷和基準(zhǔn)銷由鋼或者磁性材料制成。在本說明書的上文中所提到的傳感裝置包括傳感元件，比如壓電元件、電容元件、壓阻元件、壓敏元件、光學(xué)元件、近距感測元件、壓電PVDF膜元件、石英元件、半導(dǎo)體元件、壓電晶體元件、磷酸鎵元件、磁致伸縮元件、摻雜娃晶片以及渦流式傳感元件。技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)意義本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器適用于提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量。更具體地，該聯(lián)接器磨損指示器適用于基于許多周期的平均值提供聯(lián)接器的實(shí)時磨損量并由此防止錯誤的磨損量。另外，本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器無需基于載荷方向進(jìn)行其組裝和拆卸。更具體地，本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器結(jié)構(gòu)簡單。另外，聯(lián)接器磨損指示器方便、容易使用并且有效。另外，聯(lián)接器磨損指示器能夠避免聯(lián)接器突然故障。另外，聯(lián)接器磨損指示器易于安裝。另外，本發(fā)明的聯(lián)接器磨損指示器能夠減少機(jī)器/設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用和維護(hù)時間。除非在本說明書中有相反的敘述，否則對于各種物理參數(shù)、尺寸和數(shù)量所給出的一些數(shù)值——這些數(shù)值設(shè)想了比為該物理參數(shù)、尺寸和數(shù)量指定的數(shù)值更高或者更低的值——落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。在所有規(guī)定了值的范圍的情況下，低于所規(guī)定的范圍的最低數(shù)值以及高于所規(guī)定的范圍的最高數(shù)值分別達(dá)10%的值被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。雖然本文著重強(qiáng)調(diào)了本發(fā)明的特別的特征，但應(yīng)當(dāng)理解，能夠在優(yōu)選實(shí)施方式中做出各種修改以及做出許多變化，而不脫離本發(fā)明的原理。根據(jù)本文中的公開內(nèi)容，按本發(fā)明或者優(yōu)選實(shí)施方式的性質(zhì)的這些和其他修改對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的，因此應(yīng)當(dāng)清楚地理解，以上描述性方式僅應(yīng)理解為說明本發(fā)明并且非意在限制。
權(quán)利要求
1.一種用于確定聯(lián)接器的實(shí)時磨損量的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，所述聯(lián)接器磨損指示器包括 至少一對校準(zhǔn)銷，所述至少一對校準(zhǔn)銷適于設(shè)置在聯(lián)接器上； 基準(zhǔn)銷，所述基準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到所述聯(lián)接器、并且操作性地適于設(shè)置在成對的所述校準(zhǔn)銷之間； 傳感裝置，所述傳感裝置功能性地聯(lián)接于所述基準(zhǔn)銷和所述一對或多對校準(zhǔn)銷，并且適于感測在所述聯(lián)接器的操作性轉(zhuǎn)動期間產(chǎn)生的、所述基準(zhǔn)銷和成對的所述校準(zhǔn)銷的脈沖圖形；以及 計算裝置，所述計算裝置以可通信的方式聯(lián)接到所述傳感裝置、并且適于計算所述聯(lián)接器的磨損量，所述聯(lián)接器的磨損量為所述脈沖圖形以及成對的所述校準(zhǔn)銷之間的距離的函數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，還包括顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備用于指示所述聯(lián)接器的實(shí)時磨損量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，還包括控制面板，所述控制面板適于在其中包括所述顯示設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，還包括可編程邏輯控制器(PLC)，所述可編程邏輯控制器(PLC)適于在達(dá)到所述聯(lián)接器的磨損極限時操作性地接收信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述基準(zhǔn)銷適于在與成對的所述校準(zhǔn)銷相同的操作高度處功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的轂部。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述基準(zhǔn)銷適于設(shè)置在聯(lián)接器的套筒上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，還包括銷-轂部支架，所述銷-轂部支架適于將所述基準(zhǔn)銷連接到聯(lián)接器的轂部。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，還包括警告指示裝置，所述警告指示裝置用于在達(dá)到磨損極限時提供警告信號。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，成對的所述校準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的套筒。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，成對的所述校準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的轂部。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，在操作構(gòu)型中，成對的所述校準(zhǔn)銷適于以聯(lián)接器的套筒的圓周長度的10%的距離設(shè)置在所述套筒上。
12.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，還包括傳感器支架，所述傳感器支架適于將所述傳感裝置連接到齒輪箱。
13.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述傳感裝置包括功能性地聯(lián)接到成對的所述校準(zhǔn)銷的第一傳感器以及功能性地聯(lián)接到所述基準(zhǔn)銷的第二傳感器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述第一傳感器適于感測成對的所述校準(zhǔn)銷的脈沖，而所述第二傳感器適于感測所述基準(zhǔn)銷的脈沖。
15.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，所述聯(lián)接器磨損指示器包括 兩對校準(zhǔn)銷，所述兩對校準(zhǔn)銷適于設(shè)置在聯(lián)接器上； 基準(zhǔn)銷，所述基準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到所述聯(lián)接器、并且操作性地適于在與成對的所述校準(zhǔn)銷相同的操作高度處設(shè)置在成對的所述校準(zhǔn)銷之間的中央位置處，在所述基準(zhǔn)銷的每ー側(cè)設(shè)置有ー對校準(zhǔn)銷； 傳感裝置，所述傳感裝置功能性地聯(lián)接到所述基準(zhǔn)銷和成對的所述校準(zhǔn)銷，并且適于感測在所述聯(lián)接器的操作性轉(zhuǎn)動期間產(chǎn)生的、所述基準(zhǔn)銷和成對的所述校準(zhǔn)銷的脈沖圖形；以及 計算裝置，所述計算裝置以可通信的方式聯(lián)接到所述傳感裝置、并且適于計算所述聯(lián) 接器的磨損量，所述聯(lián)接器的磨損量為所述脈沖圖形以及成對的所述校準(zhǔn)銷之間的距離的函數(shù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述基準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的轂部。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，成對的所述校準(zhǔn)銷適于功能性地聯(lián)接到聯(lián)接器的套筒。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述基準(zhǔn)銷和成對的所述校準(zhǔn)銷適于產(chǎn)生不同寬度的脈沖。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，成對的所述校準(zhǔn)銷的直徑與所述基準(zhǔn)銷的直徑不相同。
20.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述傳感裝置包括傳感元件，所述傳感元件從包括以下元件的組中選擇出壓電元件、電容元件、壓阻元件、壓敏元件、光學(xué)元件、近距感測元件、壓電PVDF膜元件、石英元件、半導(dǎo)體元件、壓電晶體元件、磷酸鎵元件、磁致伸縮元件、摻雜娃晶片以及渦流式傳感元件。
21.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述計算裝置進(jìn)ー步適于僅選擇性地考慮“完整的恒速”周期的脈沖圖形，并且更進(jìn)ー步地適于基于以下值的平均值來計算磨損量所述值形成從至少50個周期中限定出最多數(shù)量的一致性磨損數(shù)據(jù)的子范圍的一部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述傳感裝置包括一對傳感器，所述ー對傳感器在測量平面中以彼此成90度的角度安裝在齒輪聯(lián)接器上；并且所述計算裝置進(jìn)ー步地適于僅在所述ー對傳感器產(chǎn)生相同讀數(shù)時選擇性地考慮脈沖圖形。
23.根據(jù)權(quán)利要求I所述的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)接器磨損指示器，其中，所述基準(zhǔn)銷在相同操作高度處設(shè)置在所述至少ー對校準(zhǔn)銷之間。
全文摘要
公開了一種用于確定聯(lián)接器的實(shí)時磨損量的聯(lián)接器磨損指示器(100)。所述聯(lián)接器磨損指示器包括至少一對校準(zhǔn)銷(102)、基準(zhǔn)銷(104)、傳感元件(106)以及計算裝置。成對的校準(zhǔn)銷設(shè)置在聯(lián)接器上，而基準(zhǔn)銷功能性地聯(lián)接于聯(lián)接器并且在與成對的校準(zhǔn)銷相同的操作高度處設(shè)置在成對的校準(zhǔn)銷之間。傳感元件功能性地聯(lián)接于一對或多對校準(zhǔn)銷和基準(zhǔn)銷，并且感測成對的校準(zhǔn)銷和基準(zhǔn)銷的脈沖圖形。計算裝置以可通信的方式聯(lián)接于傳感元件，并且計算聯(lián)接器的磨損量，該聯(lián)接器的磨損量是脈沖圖形和成對的校準(zhǔn)銷之間的距離的函數(shù)。
文檔編號G01B11/00GK102679854SQ20121002105
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者邁德·佩雷斯, 阿米特·馬內(nèi)雷 申請人:艾默生電氣公司