智能型齒輪失效檢測裝置及其檢測方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種智能型齒輪失效檢測裝置及其檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]齒輪作為重要的傳動元件廣泛應用于機械、冶金、礦山、汽車等各種機械設備中，其運行工況直接影響設備的使用壽命并與安全生產(chǎn)息息相關(guān)。齒輪在傳動和運動過程中，齒輪接觸表面在載荷作用下發(fā)生摩擦磨損并伴隨溫度升高，最終導致齒輪失效，尤其是礦山、冶金等行業(yè)，齒輪在工作中承受的載荷非常大，使用條件苛刻、更易發(fā)生齒輪失效。但是由于設備的工作環(huán)境相對惡劣，因此人為進行檢測很困難。如果能夠?qū)崟r監(jiān)測齒輪的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)問題所在，便能避免因齒輪失效而導致的突發(fā)事故，比如因煤礦機械中齒輪失效而引起的安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對以上問題的提出，而研制一種智能型齒輪失效檢測裝置及其檢測方法。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)手段如下:
[0005]—種智能型齒輪失效檢測裝置，包括:設置在齒輪的輪齒外側(cè)或輪齒內(nèi)側(cè)的磁性部件、設置在齒輪的輪齒與所述磁性部件之間的霍爾元件、以及與所述霍爾元件輸出端相連接的處理器；當所述齒輪轉(zhuǎn)動時，該齒輪具有的輪齒逐一經(jīng)過所述霍爾元件，所述霍爾元件感應到所述輪齒經(jīng)過所帶來的磁場變化并輸出電信號給所述處理器，所述處理器根據(jù)接收到的電信號的高低電平變化獲取每一輪齒經(jīng)過所述霍爾元件的時間，進而獲知所述輪齒的厚度狀態(tài)；
[0006]進一步地，當在距離所述霍爾元件的一定范圍內(nèi)有輪齒經(jīng)過時，所述霍爾元件輸出高電平，當在距離所述霍爾元件的一定范圍內(nèi)未有輪齒經(jīng)過時，所述霍爾元件輸出低電平；
[0007]進一步地，所述處理器對所述霍爾元件輸出的各高電平信號的持續(xù)時間與第一預設持續(xù)時間進行比較，當任一高電平信號的持續(xù)時間小于第一預設持續(xù)時間時，所述處理器輸出設備停止運行信號，該設備為包括所述齒輪的設備；
[0008]進一步地，所述處理器對所述霍爾元件輸出的各低電平信號的持續(xù)時間與第二預設持續(xù)時間進行比較，當任一低電平信號的持續(xù)時間高于第二預設持續(xù)時間時，所述處理器輸出輪齒折斷報警信號；
[0009]另外，所述裝置還包括與所述處理器相連接的顯示器，該顯示器用于對處理器獲知的各輪齒的厚度狀態(tài)、以及對處理器輸出的輪齒折斷報警信號進行顯示;所述磁性部件為磁鋼;所述霍爾元件為霍爾傳感器;所述處理器為單片機。
[0010]一種智能型齒輪失效檢測方法，包括如下步驟:
[0011]步驟1:配置磁性部件在齒輪的輪齒外側(cè)或輪齒內(nèi)側(cè)，配置霍爾元件在齒輪的輪齒與所述磁性部件之間;所述霍爾元件連接有處理器；
[0012]步驟2:當所述齒輪轉(zhuǎn)動時，該齒輪具有的輪齒逐一經(jīng)過所述霍爾元件，所述霍爾元件感應到所述輪齒經(jīng)過所帶來的磁場變化并輸出電信號給所述處理器；
[0013]步驟3:所述處理器根據(jù)接收到的電信號的高低電平變化獲取每一輪齒經(jīng)過所述霍爾元件的時間，進而獲知所述輪齒的厚度狀態(tài)；
[0014]進一步地，當在距離所述霍爾元件的一定范圍內(nèi)有輪齒經(jīng)過時，所述霍爾元件輸出高電平，當在距離所述霍爾元件的一定范圍內(nèi)未有輪齒經(jīng)過時，所述霍爾元件輸出低電平；
[0015]另外，在步驟3之后還包括如下步驟:
[0016]所述處理器對所述霍爾元件輸出的各高電平信號的持續(xù)時間與第一預設持續(xù)時間進行比較，當任一高電平信號的持續(xù)時間小于第一預設持續(xù)時間時，所述處理器輸出設備停止運行信號，該設備為包括所述齒輪的設備；
[0017]另外，在步驟3之后還包括如下步驟:
[0018]所述處理器對所述霍爾元件輸出的各低電平信號的持續(xù)時間與第二預設持續(xù)時間進行比較，當任一低電平信號的持續(xù)時間高于第二預設持續(xù)時間時，所述處理器輸出輪齒折斷報警信號；
[0019]進一步地，
[0020]所述磁性部件為磁鋼;所述霍爾元件為霍爾傳感器;所述處理器為單片機；
[0021]在步驟3之后還包括如下步驟:
[0022]對處理器獲知的各輪齒的厚度狀態(tài)、以及處理器出的輪齒折斷報警信號進行顯不O
[0023]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供的智能型齒輪失效檢測裝置及其檢測方法，能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)控齒輪的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)齒輪工作中的異常狀況并給予警示，以避免不必要的損失;在一些環(huán)境惡劣的應用場所，人工檢測很困難，采用本發(fā)明可以在不拆開齒輪箱的情況下，對惡劣環(huán)境下工作的機器設備進行檢測，方便快捷，節(jié)約用工成本，進而根據(jù)齒輪實際工作狀況，維護機器設備，避免因斷齒而引起齒輪箱的進一步破壞，預防因齒輪失效而引起的突發(fā)事故。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明所述裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0026]圖3是本發(fā)明所述方法的流程圖；
[0027]圖4是本發(fā)明帶有磁性部件的霍爾元件的電路連接示意圖；
[0028]圖5是本發(fā)明霍爾傳感器的電子特性原理圖；
[0029]圖6是本發(fā)明所述齒輪未存在輪齒厚度減小或折斷情況下霍爾元件輸出的信號示意圖；
[0030]圖7是本發(fā)明所述齒輪存在輪齒厚度減小情況下霍爾元件輸出的信號示意圖；
[0031]圖8是本發(fā)明所述齒輪存在輪齒折斷情況下霍爾元件輸出的信號示意圖。
[0032]圖中:1、齒輪，2、輪齒，3、霍爾元件，4、磁性部件。
【具體實施方式】
[0033]如圖1和圖2所示的一種智能型齒輪失效檢測裝置，包括:設置在齒輪I的輪齒2外側(cè)或輪齒2內(nèi)側(cè)的磁性部件4、設置在齒輪I的輪齒2與所述磁性部件4之間的霍爾元件3、以及與所述霍爾元件3輸出端相連接的處理器；當所述齒輪I轉(zhuǎn)動時，該齒輪I具有的輪齒2逐一經(jīng)過所述霍爾元件3，所述霍爾元件3感應到所述輪齒2經(jīng)過所帶來的磁場變化并輸出電信號給所述處理器，所述處理器根據(jù)接收到的電信號的高低電平變化獲取每一輪齒2經(jīng)過所述霍爾元件3的時間，進而獲知所述輪齒2的厚度狀態(tài);進一步地，當在距離所述霍爾元件3的一定范圍內(nèi)有輪齒2經(jīng)過時，所述霍爾元件3輸出高電平，當在距離所述霍爾元件3的一定范圍內(nèi)未有輪齒2經(jīng)過時，所述霍爾元件3輸出低電平;進一步地，所述處理器對所述霍爾元件3輸出的各高電平信號的持續(xù)時間與第一預設持續(xù)時間進行比較，當任一高電平信號的持續(xù)時間小于第一預設持續(xù)時間時，所述處理器輸出設備停止運行信號，該設備為包括所述齒輪I的設備;進一步地，所述處理器對所述霍爾元件3輸出的各低電平信號的持續(xù)時間與第二預設持續(xù)時間進行比較，當任一低電平信號的持續(xù)時間高于第二預設持續(xù)時間時，所述處理器輸出輪齒2折斷報警信號；另外，所述裝置還包括與所述處理器相連接的顯示器，該顯示器用于對處理器獲知的各輪齒2的厚度狀態(tài)、以及對處理器輸出的輪齒2折斷報警信號進行顯示;所述磁性部件4為磁鋼;所述霍爾元件3為霍爾傳感器;所述處理器為單片機;所述磁性部件4為磁鋼;所述霍爾元件3為霍爾傳感器;所述處理器為單片機;所述裝置還包括用于給霍爾元件3供電的電源Vcc，用于給所述處理器供電的穩(wěn)壓電路，以及用于給所述顯示器供電的顯示電源。
[0034]如圖3所示的一種智能型齒輪失效檢測方法，包括如下步驟:
[0035]步驟1:配置磁性部件4在齒輪I的輪齒2外側(cè)或輪齒2內(nèi)側(cè)，配置霍爾元件3在齒輪I的輪齒2與所述磁性部件4之間;所述霍爾元件3連接有處理器；
[0036]步驟2:當所述齒輪I轉(zhuǎn)動時，該齒輪I具有的輪齒2逐一經(jīng)過所述霍爾元件3，所述霍爾元件3感應到所述輪齒2經(jīng)過所帶來的磁場變化并輸出電信號給所述處理器；
[0037]步驟3:所述處理器根據(jù)接收到的電信號的高低電平變化獲取每一輪齒2經(jīng)過所述霍爾元件3的時間，進而獲知所述輪齒2的厚度狀態(tài)；
[0038]進一步地，當在距離所述霍爾元件3的一定范圍內(nèi)有輪齒2經(jīng)過時，所述霍爾元件3輸出高電平，當在距離所述霍爾元件3的一定范圍內(nèi)未有輪齒2經(jīng)過時，所述霍爾元件3輸出低電平;另外，在步驟3之后還包括如下步驟:所述處理器對所述霍爾元件3輸出的各高電平信號的持續(xù)時間與第一預設持續(xù)時間進行比較，當任一高電平信號的持續(xù)時間小于第一預設持續(xù)時間時，所述處理器輸出設備停止運行信號，該設備為包括所述齒輪I的設備；另外，在步驟3之后還包括如下步驟:所述處理器對所述霍爾元件3輸出的各低電平信號的持續(xù)時間與第二預設持續(xù)時間進行比較，當任一低電平信號的持續(xù)時間高于第二預設持續(xù)時間時，所述處理器輸出輪齒2折斷報警信號;進一步地，所述磁性部